伺服控制經(jīng)典案例——電機控制解決方案

　　應用簡介

　　針對電機控制解決方案，ADI公司提供了門類齊全的產(chǎn)品組合，其中包括了模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器、放大器、嵌入式處理器、iCoupler®數(shù)字隔離器和電源管理器件；這些高性能的器件和增加系統(tǒng)集成度有助于實現(xiàn)更新型的拓撲結(jié)構設計，提供優(yōu)于普通客戶高附加值。伺服驅(qū)動系統(tǒng)的性能同用戶最終所構建的運動控制系統(tǒng)的性能和所能提供的精度密切相關，多數(shù)情況下，最終的用途可以是一個高精度數(shù)控機床系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)或機器人系統(tǒng)，這些系統(tǒng)要求能夠精確控制位置及電機的扭矩。ADI公司能夠提供涵蓋信號鏈中所有重要器件的完整解決方案。

　　系統(tǒng)設計考慮和主要挑戰(zhàn)

　　• 伺服控制中，高精度電流和電壓檢測可提高速度和扭矩控制性能。要求12位的性能及多通道的ADC，ADI公司可提供完整系列產(chǎn)品。

　　• 位置檢測性能是伺服控制的關鍵，常常使用光學編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置傳感器。伺服控制技術從模擬向數(shù)字的轉(zhuǎn)換推動了現(xiàn)代伺服系統(tǒng)的發(fā)展，也滿足了對于電機控制的性能和效率的高要求。

　　• 從優(yōu)先考慮安全和保護的角度，信號采樣和功率器件驅(qū)動應采用隔離技術。ADI公司的iCoupler數(shù)字隔離器產(chǎn)品可滿足高壓安全隔離要求。

　　• 使用DSP等高性能處理器可實現(xiàn)矢量控制和無傳感器控制。

　　• 在工業(yè)應用的設計中，長生命周期和高可靠性的IC產(chǎn)品是工程師的首選。

　　• 普通的交流感應電機向永磁同步電機轉(zhuǎn)變已是大勢所趨，要求系統(tǒng)設計師能提供更高效率和更靈活的算法。

　　ADI解決方案的價值主張

　　針對電機控制系統(tǒng)，工業(yè)系統(tǒng)設計要求是低功耗、高效率，ADI公司提供單個的器件以及完整的產(chǎn)品信號鏈可以加快系統(tǒng)設計；在信號鏈中，ADI公司所提供的這些包括反饋和檢測、隔離、電源管理、接口、嵌入式處理和通信的產(chǎn)品，其性能和質(zhì)量在同類產(chǎn)品中首屈一指，也能夠從系統(tǒng)級來降低成本?？梢赃@樣說，ADI公司所擁有的廣泛的技術組合，包括世界一流的隔離器、處理器、轉(zhuǎn)換器和混合信號前端，可以滿足工程師對于現(xiàn)在和將來的任何電機控制解決方案的需求。

　　系統(tǒng)框圖和信號鏈

注意：上圖所示信號鏈代表一個典型的伺服控制解決方案。各模塊的技術需求各不相同，表中所列產(chǎn)品代表可滿足上述部分要求的ADI 解決方案。

　　參考設計和演示板

　　軟件設計資源

　　• VisualDSP++和算法支持

　　• 支持Matlab Simulink

　　• 完全的可擴展性和靈活性

　　• 更高級別的系統(tǒng)模塊開發(fā)和功能模塊定義

　　• 各功能模塊之間的調(diào)用 -- 設計流程和結(jié)構的高度靈活性

　　• FOC、矢量控制、無傳感器控制器和標準電機控制函數(shù)庫