一種伺服驅(qū)動器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及驅(qū)動器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種伺服驅(qū)動器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上的伺服驅(qū)動器一般采用一個(gè)驅(qū)動器控制一臺電機(jī)的方式，控制器和驅(qū)動器分開實(shí)現(xiàn)。帶來的問題是控制箱內(nèi)布線復(fù)雜，控制器要分別和各電機(jī)的驅(qū)動器進(jìn)行電氣連接。同時(shí)每個(gè)電機(jī)一個(gè)驅(qū)動器無形中也增加了整個(gè)控制系統(tǒng)的尺寸和功耗。
[0003]另外，控制和驅(qū)動分開的設(shè)計(jì)方式增加了系統(tǒng)開發(fā)的難度，使用者必須同時(shí)熟悉控制器和驅(qū)動器使用方法，增加了開發(fā)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是要提供一種伺服驅(qū)動器。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實(shí)施的:
[0006]—種伺服驅(qū)動器，包括運(yùn)動控制單元、供電及保護(hù)單元和伺服驅(qū)動單元，且運(yùn)動控制單元、供電及保護(hù)單元和伺服驅(qū)動單元通過內(nèi)部總線依次連接，其中:
[0007]所述運(yùn)動控制單元，用于規(guī)劃電機(jī)的運(yùn)動；
[0008]所述供電及保護(hù)單元，用于為整個(gè)伺服驅(qū)動器提供合適電源、轉(zhuǎn)換電機(jī)控制信號以及采集電機(jī)限流和限位信號，為伺服驅(qū)動器提供限流、限位保護(hù)；
[0009]所述伺服驅(qū)動單元，用于對直流電機(jī)的直接驅(qū)動以及電樞電流和碼盤信號的預(yù)處理。
[0010]進(jìn)一步的，所述的運(yùn)動控制單元包括DSP芯片和FPGA芯片，二者通過內(nèi)部總線相互連接，所述FPGA芯片用于存儲電機(jī)碼盤運(yùn)行參數(shù)。
[0011]更進(jìn)一步的，所述的供電及保護(hù)單元包括電源管理模塊和CPLD芯片；其中，電源管理模塊為CPLD芯片提供電源，同時(shí)為運(yùn)動控制單元和伺服驅(qū)動單元提供電源。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的伺服驅(qū)動器，通過內(nèi)部總線總線將控制器和驅(qū)動器在板內(nèi)實(shí)現(xiàn)了電氣連接，減少了布線，降低了系統(tǒng)尺寸和功耗，同時(shí)提高了系統(tǒng)抗干擾能力。通過這種模塊化設(shè)計(jì)方法，既增加了控制電機(jī)的數(shù)目，又使得使用者可直接對控制器進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的有效控制，而不必考慮系統(tǒng)內(nèi)部如何實(shí)現(xiàn)，降低了使用難度。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的伺服驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0015]如圖1所示的一種伺服驅(qū)動器，包括運(yùn)動控制單元、供電及保護(hù)單元和伺服驅(qū)動單元，且運(yùn)動控制單元、供電及保護(hù)單元和伺服驅(qū)動單元通過內(nèi)部總線依次連接，其中:運(yùn)動控制單元，用于規(guī)劃電機(jī)的運(yùn)動；運(yùn)動規(guī)劃主要是進(jìn)行內(nèi)部軌跡規(guī)劃和插補(bǔ)運(yùn)算，并通過內(nèi)部總線讀取FPGA內(nèi)的電機(jī)碼盤運(yùn)行參數(shù)得到期望電機(jī)的期望位置與當(dāng)前運(yùn)行位置之間的差值，形成位置閉環(huán)，通過讀取電樞電流值并與期望的電樞電流值進(jìn)行比較，形成電流閉環(huán)，得到各電機(jī)運(yùn)行所需的速度和方向信號；供電及保護(hù)單元，用于為整個(gè)伺服驅(qū)動器提供合適電源、轉(zhuǎn)換電機(jī)控制信號以及采集電機(jī)限流和限位信號，為伺服驅(qū)動器提供限流、限位保護(hù)；伺服驅(qū)動單元，用于對直流電機(jī)的直接驅(qū)動以及電樞電流和碼盤信號的預(yù)處理。運(yùn)動控制單元包括DSP芯片和FPGA芯片，二者通過內(nèi)部總線相互連接，所述FPGA芯片用于存儲電機(jī)碼盤運(yùn)行參數(shù)；DSP芯片通過其內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換模塊與內(nèi)部總線連接、FPGA芯片通過其內(nèi)部I/O模塊與內(nèi)部總線連接；供電及保護(hù)單元包括電源管理模塊和CPLD芯片；其中，電源管理模塊為CPLD芯片提供電源，同時(shí)為運(yùn)動控制單元和伺服驅(qū)動單元提供電源。
[0016]該伺服驅(qū)動器采用模塊化的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，共分三個(gè)單元:運(yùn)動控制單元、供電及保護(hù)單元和伺服驅(qū)動單元。三個(gè)單元之間通過內(nèi)部總線實(shí)現(xiàn)連接。其連接順序是運(yùn)動控制單元首先通過內(nèi)部總線連接供電及保護(hù)單元，然后供電及保護(hù)單元再通過內(nèi)部總線連接伺服驅(qū)動單元。
[0017]其中，運(yùn)動控制單元包括DSP芯片和FPGA芯片，二者通過內(nèi)部總線相互連接，所述FPGA芯片用于存儲電機(jī)碼盤運(yùn)行參數(shù)；供電及保護(hù)單元包括電源管理模塊和CPLD芯片，電源管理模塊為CPLD芯片提供電源，同時(shí)為運(yùn)動控制單元和伺服驅(qū)動單元提供電源；伺服驅(qū)動單元包括電機(jī)驅(qū)動電路以及與電機(jī)驅(qū)動電路相連的碼盤信號采集單元和電樞信號采集單元。
[0018]該伺服驅(qū)動器的工作原理如下:
[0019]運(yùn)動控制單元中的DSP芯片接收到上位機(jī)傳來的運(yùn)動控制指令后，進(jìn)行內(nèi)部軌跡規(guī)劃和插補(bǔ)運(yùn)算，并通過內(nèi)部總線讀取FPGA芯片內(nèi)的電機(jī)碼盤運(yùn)行參數(shù)得到期望電機(jī)的期望位置與當(dāng)前運(yùn)行位置之間的差值，形成位置閉環(huán)，也可以通過讀取電樞電流值并與期望的電樞電流值進(jìn)行比較，形成電流閉環(huán)，從而得到各電機(jī)運(yùn)行所需的速度和方向信號，經(jīng)內(nèi)部總線傳輸給供電及保護(hù)單元；供電及保護(hù)單元的CPLD芯片對接收到的電機(jī)速度和位置信號進(jìn)行分解和邏輯計(jì)算，生成適合伺服驅(qū)動單元的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號，并通過內(nèi)部總線傳給伺服驅(qū)動單元，同時(shí)接收來自伺服驅(qū)動單元的電機(jī)限流信號和機(jī)構(gòu)限位信號，通過內(nèi)部邏輯及時(shí)控制電機(jī)的啟停，對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)；伺服驅(qū)動單元通過內(nèi)部總線接收來自供電及保護(hù)單元的PWM信號，控制電機(jī)的啟停，實(shí)現(xiàn)不同的電機(jī)轉(zhuǎn)速要求。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述具體實(shí)施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種伺服驅(qū)動器，其特征在于，包括運(yùn)動控制單元、供電及保護(hù)單元和伺服驅(qū)動單元，且運(yùn)動控制單元、供電及保護(hù)單元和伺服驅(qū)動單元通過內(nèi)部總線依次連接，其中: 所述運(yùn)動控制單元，用于規(guī)劃電機(jī)的運(yùn)動； 所述供電及保護(hù)單元，用于為整個(gè)伺服驅(qū)動器提供合適電源、轉(zhuǎn)換電機(jī)控制信號以及采集電機(jī)限流和限位信號，為伺服驅(qū)動器提供限流、限位保護(hù)； 所述伺服驅(qū)動單元，用于對直流電機(jī)的直接驅(qū)動以及電樞電流和碼盤信號的預(yù)處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服驅(qū)動器，其特征在于:所述的運(yùn)動控制單元包括DSP芯片和FPGA芯片，二者通過內(nèi)部總線相互連接，所述FPGA芯片用于存儲電機(jī)碼盤運(yùn)行參數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服驅(qū)動器，其特征在于:所述的供電及保護(hù)單元包括電源管理模塊和CPLD芯片；其中，電源管理模塊為CPLD芯片提供電源，同時(shí)為運(yùn)動控制單元和伺服驅(qū)動單元提供電源。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種伺服驅(qū)動器，包括運(yùn)動控制單元、供電及保護(hù)單元和伺服驅(qū)動單元，且運(yùn)動控制單元、供電及保護(hù)單元和伺服驅(qū)動單元通過內(nèi)部總線依次連接，其中：所述運(yùn)動控制單元，用于規(guī)劃電機(jī)的運(yùn)動；所述供電及保護(hù)單元，用于為整個(gè)伺服驅(qū)動器提供合適電源、轉(zhuǎn)換電機(jī)控制信號以及采集電機(jī)限流和限位信號，為伺服驅(qū)動器提供限流、限位保護(hù)；所述伺服驅(qū)動單元，用于對直流電機(jī)的直接驅(qū)動以及電樞電流和碼盤信號的預(yù)處理。本發(fā)明提供的伺服驅(qū)動器，通過內(nèi)部總線將控制器和驅(qū)動器在板內(nèi)實(shí)現(xiàn)了電氣連接，減少了布線，降低了系統(tǒng)尺寸和功耗，同時(shí)提高了系統(tǒng)抗干擾能力。
【IPC分類】H02P7/18, H02P5/68
【公開號】CN105281619
【申請?zhí)枴緾N201510187090
【發(fā)明人】曾慶友, 漆澤勇, 陳家芬, 陳澄
【申請人】重慶有法數(shù)控設(shè)備有限責(zé)任公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年4月20日