CN104158452A - 交流伺服永磁驱动器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交流伺服永磁驱动器，输出信号为脉冲系列的电控制系统技术领域。包括上位机控制器(1)、解码板(4)、伺服永磁驱动器(2)和电机(3)，所述解码板(4)包括电子齿轮分子输入计算模块(401)、电子齿轮分母输入计算模块(402)、位置差值计算模块(403)、比较器模块(404)、余数处理模块(405)、基础时钟模块(406)、累加和寄存器模块(407)、四倍频发生器模块(408)和正交A/B脉冲输出模块(410)。本发明与现有技术相比具有结构简单、控制精确、反应灵敏等特点。
Description
技术领域
本发明属于输出信号为脉冲系列的电控制系统技术领域，更具体地说，属于一种交流伺服永磁驱动器。
背景技术
现有技术中数控机床伺服控制系统中加工不同的零件时，需要更换不同的丝杠、以获得非常高的加工精度，同时还需要在丝杠上加装编码器这样的反馈原件，不同的丝杠对应编码器需要反馈的脉冲数不同。例如当数控车床用10mm丝杠，那么电机转一圈机械移动10mm，每移动0.001mm就需要电机旋转1/10000圈；而改为连接5mm丝杠，则每移动0.001mm就需要电机旋转1/5000圈；这样需要反馈的脉冲数就是有倍数关系。
编码器是将相对位移量转换成电信号的测量元件，广泛应用于伺服控制，编码器有绝对式和增量式两种类型；绝对式编码器在系统断电时可以记住断电时刻的位置，在系统重新加电之后可以接着断电的位置继续工作，在类似数控机床高精度伺服控制系统中一般采用高精度的绝对式编码器。对整个数控机床系统而言，如果要实现无误差的闭环控制，则必须要求上位机发出脉冲控制信号后也要接收到由执行单元中编码器反馈的位置信号，然后绝对编码器只能进行数字通信，不能直接输出脉冲信号，这就限制了绝对编码器的应用，也限制了数控机床的控制精度。
发明内容
本发明为了解决以上技术问题，给出了一种交流伺服永磁驱动器。
本发明的交流伺服永磁驱动器，包括上位机控制器、解码板、伺服永磁驱动器和电机，所述伺服永磁驱动器包括下位机和至少一个绝对编码器，所述下位机通过信号线和所述绝对编码器连接，所述上位机控制器通过信号线与所述伺服永磁驱动器相连，所述伺服永磁驱动器通过信号线与所述电机相连；所述解码板通过信号线分别连接所述上位机控制器、所述伺服永磁驱动器和所述电机；其特征在于：所述解码板包括电子齿轮分子输入计算模块、电子齿轮分母输入计算模块、位置差值计算模块、比较器模块、余数处理模块、基础时钟模块、累加和寄存器模块、四倍频发生器模块和正交A/B脉冲输出模块。
根据以上所述的交流伺服永磁驱动器，优选：所述上位机控制器为单片机。
根据以上所述的交流伺服永磁驱动器，优选：所述下位机为可编程控制器。
根据以上所述的交流伺服永磁驱动器，优选：所述下位机为单片机。
本发明与现有技术相比具有：结构简单、控制精确、反应灵敏等特点。
附图说明
附图1是本发明交流伺服永磁驱动器的结构示意图；
附图2是本发明交流伺服永磁驱动器解码板的结构示意图。
具体实施方式
图1是本发明交流伺服永磁驱动器的结构示意图；图2是本发明交流伺服永磁驱动器解码板的结构示意图。本发明的交流伺服永磁驱动器，包括上位机控制器1、解码板4、伺服永磁驱动器2和电机3，所述伺服永磁驱动器2包括下位机和至少一个绝对编码器，所述下位机通过信号线和所述绝对编码器连接，所述上位机控制器1通过信号线与所述伺服永磁驱动器2相连，所述伺服永磁驱动器2通过信号线与所述电机3相连；所述解码板4通过信号线分别连接所述上位机控制器1、所述伺服永磁驱动器2和所述电机3；所述解码板4包括电子齿轮分子输入计算模块401、电子齿轮分母输入计算模块402、位置差值计算模块403、比较器模块404、余数处理模块405、基础时钟模块406、累加和寄存器模块407、四倍频发生器模块408和正交A/B脉冲输出模块410。
伺服永磁驱动器2的信号输出端通过信号线分别连接电子齿轮分子输入计算模块401、电子齿轮分母输入计算模块402和位置差值计算模块403这三个模块的信号输入端。电子齿轮分子输入计算模块401的信号输出端通过信号线分别连接位置差值计算模块403和余数处理模块405这两个模块的信号输入端。电子齿轮分母输入计算模块402的信号输出端通过信号线分别连接比较器模块404和余数处理模块405这两个模块的信号输入端。所述累加和寄存器模块407的信号输入端通过信号线分别连接位置差值计算模块403、比较器模块404、余数处理模块405和基础时钟模块406这两个模块的信号输出端。累加和寄存器模块407的信号输出端通过信号线连接四倍频发生器模块408的信号输入端。四倍频发生器模块408的信号输出端通过信号线连接正交A/B脉冲输出模块410的信号输入端。
通过伺服永磁驱动器2的下位机输入设定电子齿轮的分子和分母数值，即输入电子齿轮的传动比，伺服永磁驱动器2通过绝对编码器采集电机3的位置信息。伺服永磁驱动器2将电子齿轮的分子数值和分母数值、以及电机3的位置信息输入解码板4，电子齿轮的分子数值输入电子齿轮分子输入计算模块401，电子齿轮的分母数值输入电子齿轮分母输入计算模块402，电机3的位置信息输入位置差值计算模块403。
电子齿轮分子输入计算模块401把电子齿轮的分子数值输入位置差值计算模块403，位置差值计算模块403用于对绝对编码器采集获得的电机3绝对位置的差值计算。位置差值计算模块403计算绝对编码器在两次采集间隔期内电机3的位置差值，然后位置差值输入累加和寄存器模块407，该位置差值对应正交A/B脉冲输出模块410所需要输出的脉冲数值。
电子齿轮分子输入计算模块401把电子齿轮的分母数值输入比较器模块404，比较器模块404用于设定电子齿轮传动比的比较门限，当电子齿轮的分子和分母数值改变即电子齿轮的传动比改变后，比较器模块404产生A/B信号改变后的比较门限，再把比较门限输入累加和寄存器模块407。累加和寄存器模块407把电机3的位置差值做累加计算，并把计算后获得的结果与累加和比较门限作比较，如果累加和大于比较门限则累加和寄存器模块407把累加和输入四倍频发生器模块408，如果累加和小于比较门限则累加和寄存器模块407不输出信号。
四倍频发生器模块408把电机3的位置差值的累加和转换成四倍频正交脉冲信号后再输入正交A/B脉冲输出模块410，正交A/B脉冲输出模块410把四倍频正交脉冲信号转换成串行信号或并行信号在输入上位机控制器1。上位机控制器1为可以是能够处理高速数字信号的单片机。下位机为可编程控制器。基础时钟模块406用于提供累加和寄存器模块407的基础时钟频率。
Claims (4)
1.一种交流伺服永磁驱动器，包括上位机控制器(1)、解码板(4)、伺服永磁驱动器(2)和电机(3)，所述伺服永磁驱动器(2)包括下位机和至少一个绝对编码器，所述下位机通过信号线和所述绝对编码器连接，所述上位机控制器(1)通过信号线与所述伺服永磁驱动器(2)相连，所述伺服永磁驱动器(2)通过信号线与所述电机(3)相连；所述解码板(4)通过信号线分别连接所述上位机控制器(1)、所述伺服永磁驱动器(2)和所述电机(3)；其特征在于：所述解码板(4)包括电子齿轮分子输入计算模块(401)、电子齿轮分母输入计算模块(402)、位置差值计算模块(403)、比较器模块(404)、余数处理模块(405)、基础时钟模块(406)、累加和寄存器模块(407)、四倍频发生器模块(408)和正交A/B脉冲输出模块(410)。
2.根据权利要求1所述的交流伺服永磁驱动器，其特征在于：所述上位机控制器(1)为单片机。
3.根据权利要求1所述的交流伺服永磁驱动器，其特征在于：所述下位机为可编程控制器。
4.根据权利要求1所述的交流伺服永磁驱动器，其特征在于：所述下位机为单片机。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201310186563.XA CN104158452A (zh) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | 交流伺服永磁驱动器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310186563.XA CN104158452A (zh) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | 交流伺服永磁驱动器 |
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Family
ID=51883886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310186563.XA Pending CN104158452A (zh) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | 交流伺服永磁驱动器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104158452A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105425733A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-23 | 上海铼钠克数控科技股份有限公司 | 数控机床及绝对式光栅尺与驱动器之间的通讯方法 |
| CN105915129A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-08-31 | 杭州电子科技大学 | 用于工业机器人的绝对值编码器解码方法 |
| CN106774147A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 金舜 | 伺服驱动器位置给定脉冲齿轮比的自动设定方法 |
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2013
- 2013-05-13 CN CN201310186563.XA patent/CN104158452A/zh active Pending
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141119 |