一种交流永磁同步电机数字控制装置制造方法及图纸

技术编号:6068298 阅读:154 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种交流永磁同步电机数字控制装置,两片DSP数字信号处理器之间的通信采用双口RAM,DSP数字信号处理器的每个EV模块都有一个QEP正交编码脉冲电路,光电编码器反馈回来的正交编码脉冲信号经过光耦隔离,直接连接到QEP的编码和计数引脚CAP/QEP上;控制装置与上位机的通信利用中的DSP数字信号处理器的串行通信接口模块(SCI)完成,通信协议为RS-232通信,采用双口RAM进行DSP之间的通信,DSP数字信号处理器为适用于电机和运动控制系统的DSP芯片;具有智能化、小型化、高速、高精度的特点。

Digital control device for AC permanent magnet synchronous motor

The invention provides a digital AC permanent magnet synchronous motor control device, communication between two DSP digital signal processor with dual port RAM, each module of EV DSP digital signal processor has a QEP encoding orthogonal pulse circuit, orthogonal encoding pulses through the optocoupler photoelectric encoder feedback, directly connected to the encoding and counting pin CAP/QEP QEP; serial communication interface module DSP digital signal processor using communication control device and the host computer in the communication protocol (SCI), RS-232 communication, dual port RAM communication between DSP and DSP digital signal processor DSP chip for motor and motion control system; characteristics with intelligent, miniaturization, high speed and high precision.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直线式抽油机电机控制装置,具体是一种利用交流永磁同步电机 的数字控制装置。
技术介绍
近些年,由于交流伺服系统已广泛应用于快速、准确、精密的位置控制场合,所以 不管从动态或静态特性来说,都要求交流伺服系统能够实现良好的速度控制、高精度的定 位以及具有宽调速范围等特性,其最关键部分是控制系统的实现。随着微电子技术和功率 电子技术的飞速发展,在交流伺服控制系统中采用了各种新颖的器件,如数字信号处理器 (DSP)、智能功率模块(IPM)等,促使交流伺服控制系统向全数字化、智能化、小型化、高速、 高精度方向发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种交流永磁同步电机数字控制装置。本专利技术采用的技术方案是一种交流永磁同步电机数字控制装置,包括位置环、速 度环和电流环三部分,包括两片DSP数字信号处理器、IPM智能功率模块、外扩存储器,两片 DSP数字信号处理器之间的通信采用双口 RAM,DSP数字信号处理器的每个EV模块都有一个 QEP正交编码脉冲电路,光电编码器反馈回来的正交编码脉冲信号经过光耦隔离,直接连接 到QEP的编码和计数引脚CAP/QEP上;控制装置与上位机的通信利用中的DSP数字信号处 理器的串行通信接口模块(SCI)完成,通信协议为RS-232通信,采用双口 RAM进行DSP之 间的通信。DSP数字信号处理器为适用于电机和运动控制系统的DSP芯片。与现有技术相比,本专利技术的优点是本系统采用带弱磁控制的磁场定向控制方 式,当低于额定转速时,逆变器给电机提供的电压随电机转速线性变化;当高于额定转速 时,逆变器所能向电机提供的线电压最大只能达到直流供电电压。有智能化、小型化、高速、 高精度的特点。附图说明图1是控制系统硬件结构图。图中,1为上位机,2为DSPl数字信号处理器,3为双口 RAM,4为DSP2数字信号处 理器,5为光耦隔离,6为位置和速度反馈,7为IPM智能功率模块,8为电流反馈,9为光电编码器。具体实施例方式下面结合附图详细说明本专利技术的实施例。一种交流永磁同步电机数字控制装置,包括位置环、速度环和电流环三部分,其特 征在于包括两片DSP数字信号处理器2和4、IPM智能功率模块7、外扩存储器,两片DSP数字信号处理器2和4之间的通信采用双口 RAM3,DSP数字信号处理器2和4的每个EV模块 都有一个QEP正交编码脉冲电路,光电编码器9反馈回来的正交编码脉冲信号经过光耦隔 离5,直接连接到QEP的编码和计数引脚CAP/QEP上;控制装置与上位机1的通信利用中的 DSP数字信号处理器2和4的串行通信接口模块(SCI)完成,通信协议为RS-232通信,采用 双口 RAM3进行DSP数字信号处理器2和4之间的通信。DSP数字信号处理器2和4为适用于电机和运动控制系统的DSP芯片。由于本控制系统对实时性和可靠性的要求较高,而整个系统需要完成数据采集、 模/数转换、数值分析计算、实时过程控制以及数据和状态显示等任务,如果只采用一片 DSP芯片进行数据处理势必会延长系统的控制周期,从而影响整个系统的实时性。为了提高 系统的实时性,必须添加一个CPU,负责大部分的数据采集、数值分析计算、与外界通信以 及数据和状态显示等任务,使得DSP2数字信号处理器4专注于系统控制算法的实现,并充 分利用DSPl数字信号处理器2的高速数据处理能力。为了保证系统的高速实时控制和高 可靠性控制,本系统采用双DSP数字信号处理器2和4进行控制。两片DSP数字信号处理 器2和4芯片选用TI公司适用于电机和运动控制系统的DSP芯片,智能功率模块7 (IPM)选 用富士的7MBPI00RA120,两片DSP之间的通信采用双口 RAM3,其高速数据传输速度满足了 系统的实时控制要求。TM S3 20 M812的每个EV模块都有一个正交编码脉冲(QEP)电路, 它的方向检测逻辑可以检测到电机的正、反转,并本身能够进行4倍频,这样可以大大简化 了系统的硬件设计。光电编码器反馈回来的正交编码脉冲信号经过光耦隔离5,直接连接到 QEP的编码和计数引脚CAP/QEP上,从而检测到电机的方向、角位置以及转速信号.系统与 上位机1的通信是利用TMS320F2812中的串行通信接口模块(SCI)来完成,其通信协议为 RS-232通信。通过上位机1可以给定控制量,同时控制过程中的电机的位置和速度反馈6、 电流反馈8等参数也可以实时送到上位机1中显示。权利要求1.一种交流永磁同步电机数字控制装置,包括位置环、速度环和电流环三部分,其特征 在于包括两片DSP数字信号处理器、IPM智能功率模块、外扩存储器,两片DSP数字信号处 理器之间的通信采用双口 RAM,DSP数字信号处理器的每个EV模块都有一个QEP正交编码 脉冲电路,光电编码器反馈回来的正交编码脉冲信号经过光耦隔离,直接连接到QEP的编 码和计数引脚CAP/QEP上;控制装置与上位机的通信利用中的DSP数字信号处理器的串行 通信接口模块(SCI)完成,通信协议为RS-232通信,采用双口 RAM进行DSP之间的通信。2.根据权利要求1所述的一种交流永磁同步电机数字控制装置,其特征在于DSP数字 信号处理器为适用于电机和运动控制系统的DSP芯片。全文摘要本专利技术提供一种交流永磁同步电机数字控制装置,两片DSP数字信号处理器之间的通信采用双口RAM,DSP数字信号处理器的每个EV模块都有一个QEP正交编码脉冲电路,光电编码器反馈回来的正交编码脉冲信号经过光耦隔离,直接连接到QEP的编码和计数引脚CAP/QEP上;控制装置与上位机的通信利用中的DSP数字信号处理器的串行通信接口模块(SCI)完成,通信协议为RS-232通信,采用双口RAM进行DSP之间的通信,DSP数字信号处理器为适用于电机和运动控制系统的DSP芯片;具有智能化、小型化、高速、高精度的特点。文档编号H02P6/00GK102136818SQ20111004650公开日2011年7月27日 申请日期2011年2月16日 优先权日2011年2月16日专利技术者尚红霞, 巴银华, 张英江, 李翠莲 申请人:万达集团股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流永磁同步电机数字控制装置,包括位置环、速度环和电流环三部分,其特征在于包括两片DSP数字信号处理器、IPM智能功率模块、外扩存储器,两片DSP数字信号处理器之间的通信采用双口RAM,DSP数字信号处理器的每个EV模块都有一个QEP正交编码脉冲电路,光电编码器反馈回来的正交编码脉冲信号经过光耦隔离,直接连接到QEP的编码和计数引脚CAP/QEP上;控制装置与上位机的通信利用中的DSP数字信号处理器的串行通信接口模块(SCI)完成,通信协议为RS-232通信,采用双口RAM进行DSP之间的通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:巴银华张英江李翠莲尚红霞
申请(专利权)人:万达集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:37

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