智能伺服驅(qū)動(dòng)器-機(jī)床行業(yè)百科-機(jī)床商務(wù)網(wǎng)

1功能配置

2產(chǎn)品分類

3產(chǎn)品特色

4發(fā)展趨勢

1功能配置

智能伺服驅(qū)動(dòng)器采用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）作為控制核心，包含運(yùn)動(dòng)控制算法，PLC算法、伺服控制算法等。功率板通過橋式整流電路將交流電轉(zhuǎn)為直流電，再經(jīng)過三相正弦PWM逆變來驅(qū)動(dòng)三相同步交流伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)板則以DSP為核心，對(duì)伺服各模塊狀態(tài)負(fù)責(zé)信號(hào)采集、AD轉(zhuǎn)換、信號(hào)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出。通過內(nèi)核程序?qū)Σ煌燃?jí)任務(wù)進(jìn)行調(diào)度來完成通信、PLC、PWM脈寬調(diào)制、AD轉(zhuǎn)換、脈沖輸入采集等功能。

2產(chǎn)品分類

智能伺服驅(qū)動(dòng)器分為：

（1）無刷智能伺服驅(qū)動(dòng)器

（2）DC智能伺服驅(qū)動(dòng)器

（3）有刷電機(jī)智能伺服驅(qū)動(dòng)器

（4）步進(jìn)電機(jī)智能伺服驅(qū)動(dòng)器

（5）感應(yīng)電機(jī)智能伺服驅(qū)動(dòng)器

（6）永磁同步電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器

（7）智能電機(jī)智能伺服驅(qū)動(dòng)器

3產(chǎn)品特色

智能伺服驅(qū)動(dòng)器是集伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、PLC技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)于一體的全數(shù)字化驅(qū)動(dòng)器。其功能也結(jié)合了PLC、運(yùn)動(dòng)控制器以及伺服驅(qū)動(dòng)器三者的優(yōu)勢。

（1）智能伺服驅(qū)動(dòng)器將傳統(tǒng)PLC功能集成到伺服驅(qū)動(dòng)器中，擁有完整的通用PLC指令，使用獨(dú)立的編程軟件進(jìn)行編程，整個(gè)系統(tǒng)更加簡潔。

（2）智能伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置的運(yùn)動(dòng)指令，支持一軸閉環(huán)，三軸開環(huán)同步運(yùn)動(dòng)，開環(huán)軸滯后1ms；即“四軸同步”。

（3）智能伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)支持瞬時(shí)大3倍過載，速度環(huán)400HZ，剛性10倍。位置環(huán)調(diào)節(jié)周期1ms，動(dòng)態(tài)跟隨誤差小于4個(gè)脈沖。

（4）在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要用到三環(huán)切換時(shí)，智能伺服驅(qū)動(dòng)器能做到三環(huán)無擾數(shù)字切換。在梯形圖環(huán)境下重構(gòu)伺服電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)多模式動(dòng)態(tài)切換工作。

（5）在梯形圖的條件下可以完成數(shù)控插補(bǔ)運(yùn)算，自動(dòng)生成曲線簇算法，集成G代碼運(yùn)動(dòng)功能（如S曲線、多項(xiàng)式曲線等）。例如：在背心袋制袋機(jī)中的加減速控制采用指數(shù)函數(shù)作為加速部分曲線和采用加速度平滑、柔性較好的四次多項(xiàng)式位移曲線作為減速部分曲線，從而使得機(jī)器更加快速、平穩(wěn)。

（6）擁有完善的硬件保護(hù)和軟件報(bào)警，可以方便的判斷故障和避免危險(xiǎn)。

4發(fā)展趨勢

數(shù)字化

采用新型調(diào)整微處理器和專用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的伺服控制系統(tǒng)將全面代替模擬電子器件為主的伺服控制單元，從而實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的伺服系統(tǒng)。全數(shù)字化的伺服系統(tǒng)通過人工編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟件化，具有很強(qiáng)的靈活性和開放性。只需要改變軟件就可以實(shí)現(xiàn)不同的控制功能，也可以用不同的軟件模塊對(duì)相同的硬件模塊進(jìn)行不同功能的控制，這在很大程度上提高了開發(fā)效率，縮短了開發(fā)周期。

智能化

控制策略的不斷改進(jìn)是智能化的一個(gè)重要方面。除了矢量控制方法之外，已經(jīng)涌現(xiàn)出來很多新的高性能、高智能化的控制策略。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制等控制策略的發(fā)展將主要解決以下幾個(gè)問題：①參數(shù)變化、系統(tǒng)擾動(dòng)和不確定因素對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響；②系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型復(fù)雜，智能優(yōu)化算法與經(jīng)典控制算法的結(jié)合；③傳感器對(duì)控制精度影響效果的矛盾。

集成化

由于高速、高性能 DSP 芯片的應(yīng)用，伺服系統(tǒng)的位置伺服單元和速度伺服單元不再是獨(dú)立分開的模塊，而是通過軟件高度集中在處理器算法中，使得兩種控制方式可以靈活切換，并且通過參數(shù)的設(shè)定，可以根據(jù)不同的需要采用不同的控制系統(tǒng)。隨著大功率、高頻化的電力電子元件的飛速發(fā)展，集成電路廣泛被人所接受，這都提高了伺服系統(tǒng)開發(fā)板的集成度。可重配置、重利用、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的分布式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的發(fā)展，克服了傳統(tǒng)電力電子系統(tǒng)的不足，將各個(gè)模塊變得更加靈活。

網(wǎng)絡(luò)化

將現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，甚至無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成到伺服控制系統(tǒng)當(dāng)中，已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)達(dá)國家伺服廠商的常用做法。當(dāng)今伺服電機(jī)控制系統(tǒng)都配置了專用局域網(wǎng)接口和標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊接口，使控制系統(tǒng)可以在很大的空間完成控制目的。通過電纜對(duì)數(shù)據(jù)的高速傳輸，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一體化管理和分布式控制。倫茨的 System Bus 和 RS485、羅克韋爾的 SERCOS、DeviceNet、Interbus、Profibus 等在交流永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。