交流全数字伺服脉冲运动控制技术研究

　　研究所在全数字式交流伺服运动控制器的研究方面有了新的进展，研制了一种基于PC104脉冲序列 控制器。该运动控制器结合灵活的在系统可编程技术和模块化设计思想，具有高度的开放性和灵活性，系统支持在系统硬件逻辑和功能设计， 运动控制和数字量I/O的PLC控制既可以由上位机实现，也可以由下位机实现。下图是所研制的控制器照片。

图1 基于PC104脉冲运动控制器

　　控制器主要性能特点如下：

　　• 采用脉冲序列或开关量数字控制实现运动控制，结构简单可靠；

　　• 嵌入式运动脉冲处理器器采用可编程的硬件设计，可实现运动脉冲序列对时间的跟踪性能，可实现脉冲序列运动控制的闭环控制和数字增量插补功能。

　　• 最高脉冲的输出频率可达500kpps(经调制后可4倍频的信号)，若脉冲当量为1um时，工作台运动速度可达120m/min，轮廓控制时若工作台的运动速度为12m/min，控制器每5毫秒的误差不大于1um(1个脉冲当量)。

　　• 采用硬件位置计数实现位置反馈，计数频率可达10MHz以上。

　　• 运动驱动系统可实现对交流伺服电机、步进电机、变频器等多种电机的驱动；

　　1． 脉冲运动控制器构成原理

　　脉冲运动控制器整体结构如图2所示，硬件主要由嵌入式CPLD和单片机构成，其核心是由CPLD构建的数字脉 冲处理器、总线控制器、中断控制器、FIFO存储器、内部总线系统以及其它辅助控制器和寄存器，如图3所示。

图2 脉冲运动控制器整体结构框图

图3 由CPLD实现的脉冲运动处理器