永磁同步电机数字交流伺服控制技术分析

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由电机非负载轴端安装的编码器随时检测转子磁极位置，不断的取得位置角信息，通过检测实时的知道了θ，也就是说能够进行实时的坐标变化，变换后的电流对逆变器进行控制，产生PWM波形去控制电机。

3 位置及速度的检测

交流伺服电机内装有编码器进行位置及速度的测量，大多数情况下，直接从编码器出来的信号波形不规则，还不能直接用于控制，信号处理和远距离传输，所以要对信号进行整形和滤波变成矩形波后再反馈给DSP，处理后的两路相互正交的编码器信号A、B经过电压变换直接送入DSP的QEP引脚，经译码逻辑单元产生转向信号和4倍频的脉冲信号。转向信号是根据两路信号的相位超前滞后决定的。由于存在正反转的问题，要求计数器具有可逆性，所以把通用定时器2设置为定向增减计数模式，把倍频后的正交编码脉冲作为定时器2的输入时钟进行计数，计数的方向由转向信号决定，如果QEP1的输入相位超前，则增计数，反之则减计数。位置和转速由脉冲数和脉冲频率就可以决定。每转的总脉冲数用M表示，T1时刻的脉冲数为m1，则电机转过的角度就可以根据下式计算出来。

(2)

如果是多转的情况下，再配合编码器的Z相零位脉冲的计数值和相应定时器2的清零，就可以知道电机轴转了多少圈多少角度了。电机转子转速的计算可以根据MT测速法，确定编码器的速度公式如下：

(3)

M1—定时间内计数器记录的编码器脉冲数；

M2—定时间内记录的DSP的时钟脉冲数；

N—编码器线数，也就是倍频前的编码器的脉冲数；

Fclk—DSP的时钟脉冲频率。

4 结语

综上所述，本文研究的数字交流伺服驱动器，实行了模块化设计，硬件结构简单，软件编程容易。可以轻松实现PC机或者PLC与控制器的通信，这样就实现了上位机能够接受控制系统的实时参数和向伺服控制系统传递参数，对伺服系统进行直接的控制。