[发明专利]一种交流伺服控制系统

说明书

技术领域

本发明属于电机技术领域。

背景技术

自从上世纪80年底以来，随着交流伺服电机技术的发展，交流电机控制理论不断成熟，在短短三十年内，交流伺服系统取得了巨大的发展。伴随着交流电机变频调速技术的发展，交流电机的位置伺服控制已经具备宽的调试范围、高精度的控制能力、快速的动态响应能力及四相限状态运行的技术性能，其不管在动态范围还是静态特性都能够与直流电机控制系统相媲美。在当今交流电机控制，特别是交流电机的位置伺服控制，仍旧是学界及工业级研究的热点之一。

目前市场上有多种交流伺服电机的编码器，比如，数字增量式编码器、数字绝对值式编码器、模拟式正余旋编码器等，传统的做法是每一种编码器配备一种的交流伺服控制系统，不能实现一种交流伺服控制系统与多种编码器兼容。

发明内容

本发明的目的是提供一种交流伺服控制系统，解决了交流伺服控制系统与多种编码器兼容的问题，实现了DSP+FPGA作为控制平台的高性能伺服控制系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种交流伺服控制系统，包括控制板和功率板，控制板与功率板电连接；

功率板包括开关电源、整流滤波模块、IGBT功率放大模块和电流检测模块，整流滤波模块的输入端连接外部三相电，整流滤波模块的输出端连接IGBT功率放大模块，电流检测模块连接IGBT功率放大模块，开关电源为IGBT功率放大模块和电流检测模块供电，IGBT功率放大模块连接交流伺服电机；

控制板包括编码器接口模块、FPGA控制器、DSP控制器、通信模块和输入输出模块，编码器接口模块连接FPGA，编码器接口模块还连接所述交流伺服电机的编码器，FPGA控制器连接DSP控制器，通信模块连接DSP控制器，输入输出模块连接FPGA控制器，所述电流检测模块连接FPGA控制器，所述开关电源为编码器接口模块、FPGA控制器、DSP控制器、通信模块和输入输出模块供电。

所述开关电源设有3.3V电源模块和3V电源模块，所述3.3V电源模块输出3.3V电源，所述3V电源模块输出3V电源，所述3.3V电源模块的型号为AMS1117-3.3V，所述3V电源模块的型号为LP2980AIM5-3.0。

所述编码器接口模块包括电感L16、电容C83、电阻R78、电阻R82、电感L17、电阻R76、电阻R80、电阻R72、电阻R84、电容C86、电阻R81、电阻R83、放大器U16、电容C89、电容C84、电容C85、AD模块U17、电阻R73、电阻R74、电阻R77、电阻R79、总线接收器U18、电阻R75、电容C90、电感L18、电容C91、电阻R88、电阻R91、电感L19、电阻R87、电阻R89、电容C94、电阻R86、电阻R95、电阻R90、电阻R92、电容C96、电容C92、电容C93、AD模块U20、电感L20、电容C98、电阻R96、电阻R97、电感L21、电感L41、电容C221、电阻R242、电阻R243、电感L42、电感L22、电容C99、电阻R98、电阻R99、电感L23、总线接收器U19、电容C95、电阻R93和电阻R94，电感L16的1脚、电感L17的1脚、电感L18的1脚、电感L19的1脚、电感L20的1脚、电感L21的1脚、电感L41的1脚、电感L42的1脚、电感L22的1脚和电感L23的1脚均连接所述编码器，电感L16的2脚通过电阻R76连接放大器U16的3脚，电感L16的2脚通过电阻R78连接电容C83的2脚，电容C83的1脚连接地线，电感L16的2脚还连接总线接收器U18的2脚，电感L17的2脚通过电阻R82连接电容C83的2脚，电感L17的2脚连接总线接收器U18的1脚，电感L17的2脚还通过电阻R84连接电容C89的1脚，C89的2脚连接放大器U16的1脚，放大器U16的2脚连接电容C89的1脚，放大器U16的2脚还通过并联连接的电阻R81和电阻R83连接放大器U16的1脚，放大器U16的3脚通过电阻R72连接所述3V电源，放大器U16的3脚还通过并联连接的电阻R80和电容C86连接地线，放大器U16的1脚连接AD模块U17的3脚，AD模块U17的1脚连接所述3V电源，AD模块U17的1脚还通过并联连接的电容C84和电容C85连接地线，AD模块U17的2脚连接地线，AD模块U17的4脚和6脚均连接所述FPGA控制器，AD模块U17的5脚通过电阻R77连接FPGA控制器，AD模块U17的6脚还通过电阻R73连接所述3.3V电源，AD模块U17的4脚还通过电阻R74连接所述3.3V电源；