基于FPGA设计EnDat接口绝对式编码器数据读出方案

为处理采用EnDat通信协议的双向数字接口信号,基于Altera公司CycloneⅢ系列的FPGA芯片EP3C40Q240C8作为主控芯片及德国Heidenhain(海德汉)公司生产的高精度绝对式光电编码器ECN1113设计了编码器的信号处理系统。首先介绍了EnDat接口的特性及EnDat接口与后续电路的连接方法,接着描述了EnDat协议的通信过程,然后详述了En Dat协议的Verilog设计实现流程及方法,最后展示了实验结果。结果表明,可以通过FPGA对基于EnDat协议的绝对式编码器实现准确的控制及数据读取。该设计已在交流伺服控制系统中获得了成功的应用。     

基于BiSS协议的编码器及其在伺服驱动系统中的应用

介绍了BiSS通信协议的特点、通信模式,分析了BiSS协议编码器在伺服驱动系统中应用的特点,优势.在实验的基础上完成了其硬件设计和基于FPGA的通信协议实现.实验表明,BiSS协议通信速度快、稳定性强、易于实现,在伺服驱动系统中的开发和应用成本低.     

基于电源线载波的综合管廊电气液压伺服控制系统研究

为解决传统综合管廊电气液压伺服控制系统存在控制精度较低的不足,提出了基于电源线载波的综合管廊电气液压伺服控制系统研究.基于电源线载波技术的引用,对伺服控制系统硬件构成进行设计,完成综合管廊电气液压伺服控制系统硬件设计;依托控制系统算法设计以及系统运行关键程序设计,完成综合管廊电气液压伺服控制系统软件设计,实现了提出的基于电源线载波的综合管廊电气液压伺服控制系统研究.实验数据表明,提出的液压伺服控 制系统能够满足高精度的综合管廊电气设备控制要求。     

基于串行绝对式编码器的伺服电机位置及转速检测

为获得伺服电机高精度转子位置信息,文中基于TMS320F28379D的SCI模块设计了硬件接口电路,实现与串行绝对式光电编码器TS5700N8501之间的通信,根据编码器通讯协议,读取编码器应答信号,获得转子位置,并提出一种电机转向判断及转速计算的方法。实验结果表明,设计的电路可靠,软件算法可行,可以正确检测电机的转子位置、转向及转速信息,数据实时性好,满足伺服电机控制的需求。     

基于无刷直流电动机伺服系统的位置环设计

此处给出了基于无刷直流电动机(BLDCM)的舵机位置伺服系统的模型,详述了三环控制系统的工作原理和位置环的设计过程,给出了位置调节器的参数设计准则,并详细说明了系统硬件及软件的设计.转子位置由高精度磁编码器采样,系统采用开通相斩波的控制策略.对由1.2 kW电机组成的系统进行实验,结果表明,系统较好地实现了位置伺服.     

一种高精度数字伺服系统控制器设计

设计了以TMS320F2812为核心的用于高精度伺服控制场合的数字控制器。详细介绍了控制器的硬件电路设计及注意事项,给出了采用SVPWM技术的控制软件流程,对实验样机进行了测试。实验结果表明,控制器达到了设计目标,具有较高的角度/位置伺服性能和速度伺服性能。     

基于CPLD的高响应高精度伺服系统位置信息实时采集系统设计与实现

阐述了绝对式光电编码器的工作原理,设计了一套基于17 bit串行编码器的位置检测方案,给出了串行编码器位置检测方式的硬件框图。按照功能将CPLD代码分成4个模块,并对各个模块的设计原理进行了详细的阐述。搭建了试验平台进行了位置读取的试验测试。由试验结果知,此方案能很好地读取位置信息,且精度很高,适用于高响应高精度的伺服系统。     

基于FPGA的伺服控制系统液晶显示设计

基于Spardan3系列FPGA芯片X-C3S5E和DM12864M显示器,设计了一种伺服控制实时显示系统。该系统通过异步串行接口RS232接收电机编码器返回的数值,在显示器上实时显示控制信息。主要包括硬件设计和软件设计;给出了FPGA与液晶显示器LCD12864的硬件接口,着重介绍了软件设计,将串口通信、数据整合、除法器、数据选择和显示器都进行了模块化,方便了调试;在模块中同时采用了状态机,使时序更加清晰。实验结果表明:该系统占用资源少,显示效率高,稳定性好,通用性好,可以满足伺服控制的实时显示的要求。     

基于AD2S80A的双路RDC测角系统及接口设计

利用轴角一数字转换(RDC)芯片AD2S80A和旋转变压器,可组成高精度的双路位置检测系统.介绍了这种测角系统的工作原理、电路设计,研究了它与DSP的接口设计问题,并利用锁存器和三态数据缓冲器,设计出了双路高精度位置检测系统的接口电路,解决了DSP一次读取两个AD2SSOA的延时间题,可满足DSP实时控制要求.     

异构PLC实现三菱伺服绝对位置值的读取

三菱伺服内置绝对位置传输协议。本文介绍了基于该传输协议,使用PLC普通指令来读取三菱伺服绝对位置数据的方法。这对非三菱PLC系统与三菱伺服配合,构建绝对位置系统具有借鉴参考意义。     

单轴稳定平台控制系统及其电磁干扰防护

基于限制传统惯性导航系统的转角大加速度问题,设计了一种具有横滚隔离功能的单轴稳定平台伺服控制系统,其实质是一种高精度位置伺服系统。以DSP TMS320F2812为基础,在重点介绍其硬件和软件实现的同时,对平台的电磁干扰防护设计进行了详细研究,并针对实验过程中出现的一个由编码器引发的特殊电磁干扰问题进行了研究和实验,实验结果表明经过电磁干扰防护设计,系统抗干扰能力增强,并具有跟踪能力强、响应速度快、控制精度高诸多优点。     

一种高压断路器伺服控制器设计方案

为进一步提升高压断路器智能化水平,在高压断路器电机直驱机构研究的基础上,分析了永磁体尺寸对电机性能的影响,设计了电机直驱高压断路器伺服控制系统.其伺服控制器硬件系统包含功率变换模块、转子位置检测模块、电压及电流采样模块以及通信模块等,同时,基于此硬件系统设计实现了各模块之间的信息交互以及系统控制的软件系统.搭建伺服控制...     

基于TMS320F2812的全数字交流伺服系统设计

采用智能功率模块和TMS320F2812型DSP,完成了永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)全数字交流伺服系统的设计与实现。介绍了系统的硬件设计,包括主电路、控制电路、基于IR2175的电流检测电路、复合式光电编码器的位置/速度检测电路以及保护电路的设计。分析了d,q轴中PMSM的数学模型和id=0的矢量控制策略,在CCS下采用模块化编程的思想实现了基于矢量控制的速度伺服系统。     

伺服电机用超高分辨率码盘分频接口设计

为了满足精密伺服系统位置、速度运算的准确性与实时性,在分析了当光电码盘信号精确度过高时会带来系统的速度检测计算量增加、实时性变差等问题,运用硬件分频的思想,构建了结构简单可靠的正交编码分频电路,对高分辨率位置传感器产生的正交编码信号进行处理,从而在满足伺服系统准确定位的同时,又保证了系统的实时性.通过将该分频电路运用于精确位置伺服的无刷转台伺服驱动器当中,验证了该设计的有效性和合理性;从理论及实验结果表明,该电路结构简单、可靠性好,运用于精确的位置伺服系统可以同时兼顾定位的精确度和减小系统运算量,具有实用价值.     

基于DeviceNet协议的CAN总线交流伺服系统接口设计

本文研究了伺服系统总线接口设计的实现方法,主要设计了高效可靠的基于DeviceNet协议的CAN总线接口。参考标准的通讯协议规范,研究了DeviceNet协议的基本原理和设计方法,分析探讨DeviceNet分段报文的概念以及软件实现。结合伺服系统本身,开发了该总线接口的硬件和软件实现方案,采用了单片机＋DSP双CPU结构,DSP完成实时性要求高的伺服控制任务,单片机完成实时性要求比较低的系统管理任务,从而保证了系统设计具有很好的通用性和实用性。     

基于FPGA的EnDat协议时序研究

国内对EnDat协议的研究局限于读取编码器的位置信息,对没有研究编码器寄存器,而这些寄存器提供了编码器在运行过程中的重要参数,本文针对这一缺陷研究了EnDat协议的寄存器读取时序。根据EnDat通讯协议手册,设计了能够访问海德汉LC183绝对式光栅尺内部寄存器的接口电路;通过测试和分析西门子SMC20协议转接盒与海德汉LC183绝对式光栅尺之间的通讯时序,在FPGA上编程实现了寄存器访问时序。实验测试证明,设计的接口电路能够按照测试的时序正确访问LC183的内部寄存器。     

永磁直线同步电动机矢量控制位置伺服系统

针对永磁直线同步电动机位置伺服系统,提出磁场定向矢量控制下的三环直线伺服控制结构,实现参考位置信号的跟踪控制。详细分析了位置调节器、速度调节器、电流调节器、坐标变换器及电压空间矢量脉宽调制器的结构及数学模型。完成直线伺服系统控制电路、功率驱动主电路、检测电路、人机界面、辅助电源电路的硬件设计及相关软件设计。实验结果表明,该直线伺服系统具有良好的位置跟踪性能。     

基于ARM与FPGA的伺服控制电路设计

根据伺服控制系统对阀门伺服电路性能的要求,针对目前伺服控制电路中存在的电路结构复杂及控制实时性较低等问题,在基于传统伺服电路设计的基础上,采用最新推出的相关功能芯片,设计了以AD698作为差动式位移传感器(L VDT)模拟量处理核心电路,以ST公司的ARM芯片STM32F051及Lattice公司的FPGA芯片XP2-PQFP208为控制系统核心的一款新型伺服控制电路,并给出了该伺服控制电路相应部分的硬件设计原理及软件设计流程.经实验证明,该设计可以有效提高系统伺服控制性能,并且具有可移植性较好,集成度高,结构简单及实时性好的优点,可以实现控制系统对伺服阀驱动功率,测量精度和稳定性等的设计要求.