直流pwm伺服系統(tǒng)在數控機床中的應用-預覽頁
【正文】 伺服技術將繼續(xù)迅速地由DC伺服系統(tǒng)轉向AC伺服系統(tǒng)?？梢灶A見在不遠的將來，除了在某些微型電機領域之外，AC伺服電機將完全取代DC伺服電機。最新數字化的伺服控制單元通常都設計為智能型產品，它們的智能化特點表現在以下幾個方面:首先他們都具有參數記憶功能，系統(tǒng)的所有運行參數都可以通過人機對話的方式由軟件來設置，保存在伺服單元內部，通過通信接口，這些參數甚至可以在運行途中由上位計算機加以修改，應用起來十分方便。帶有自整定功能的伺服單元可以通過幾次試運行，自動將系統(tǒng)的參數整定出來，并自動實現其最優(yōu)化。這些接口的設置，顯著地增強了伺服單元與其它控制設備間的互聯(lián)能力，從而與CNC系統(tǒng)間的連接也由此變得十分簡單，只需要一根電纜或光纜，就可以將數臺，甚至數十臺伺服單元與上位計算機連接成為整個數控系統(tǒng)。高度的集成化還顯著地縮小了整個控制系統(tǒng)的體積，使得伺服系統(tǒng)的安裝與調試工作都得到了簡化。伺服調速電路通常采用速度、電流串級雙閉環(huán)調速原理實現；為適應小型直流電機的使用需求，各半導體廠商推出了直流電機控制專用集成電路，構成基于微處理器控制的直流電機伺服系統(tǒng)。隨著電子技術的發(fā)展，出現了多種PWM技術。大多數應用場合都使用電樞電壓控制法。只要按照一定的規(guī)律改變通、斷電的時間，即可控制電機轉速。 在直流電機驅動控制電路中，PWM信號由外部控制電路提供，并經高速光電隔離電路、電機驅動邏輯與放大電路后，驅動H橋下臂MOSFET的開關來改變直流電機電樞上平均電壓，從而控制電機的轉速，實現直流電機PWM調速。設計的整體模塊見圖1所示。I8模塊為脈寬鎖存器，可實現對來自微機的控制信號d[7：0]的鎖存,d[7：0]的向量值用于決定PWM信號的占空比。當計數器再次溢出時，又重復上述過程。四、PWM伺服系統(tǒng)在數控系統(tǒng)中的具體應用PWM軟件法控制充電電流 本方法的基本思想就是利用單片機具有的PWM端口，在不改變PWM方波周期的前提下，通過軟件的方法調整單片機的PWM控制寄存器來調整PWM的占空比，從而控制充電電流。軟件PWM法具有以下優(yōu)缺點。在PWM控制充電的過程中,單片機可實時檢測ADC端口上充電電流的大小，并根據充電電流大小與設定的涓流進行比較，以決定PWM占空比的調整方向。充電電流的大小的感知是通過電流采樣電阻來實現的，采樣電阻上的壓降傳到單片機的ADC輸入端口，單片機讀取本端口的電壓就可以知道充電電流的大小。若想增加軟件PWM的電流控制精度，可以設法降低ADC的參考電壓或采用10位以上ADC的單片機。在快速充電時，因為采用了充電軟啟動，再加上單片機的PWM調整速度比較慢，所以實際上停止充電或小電流慢速上升充電的時間是比較大的。另外也可以采用電壓比較器替代TL494，如LM393和LM358等。不受軟件PWM的調整速度和ADC的精度限制。由于充電時的電流比較穩(wěn)定，波動幅度很小，所以對電池的沖擊很小，另外TL494還具有限壓作用，可以很好地保護電池。電池充電結束后，一般采用涓流充電的方式對電池維護充電，以克服電池的自放電效應帶來的容量損耗。 在充電過程中可以這樣控制充電電流：采用恒流大電流快速充電時，可以把單片機的PWM輸出全部為高電平（PWM控制芯片高電平使能）或低電平（PWM控制芯片低電平使能）；當進行涓流充電時，可以把單片機的PWM控制端口輸出PWM信號，然后通過測試電流采樣電阻上的壓降來調整PWM的占空比，直到符合要求為
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