[实用新型]一种基于DSP的全数字交流伺服系统

说明书

一种基于DSP的全数字交流伺服系统，包括功率驱动模块和控制模块，其特征在于：所述功率驱动模块包括开关电源和主回路，主回路包括三相整流器、泵升电路、IPM逆变器、交流永磁同步电机和光电编码器，IPM逆变器内部集成驱动电路和故障检测和保护电路；控制模块包括DSP核心控制电路、编码器反馈电路、电流采样电路和外围接口电路，DSP核心控制电路的核心控制单元为DSP控制芯片，所述DSP控制芯片设有GPIO输入输出接口、ADC模数转换接口、EQEP接口、EPWM模块、SPI串行外设接口、JTAG接口和SCI串行通信接口。该伺服系统集成化程度更高、操作简单且控制精度更高，同时该系统增加的故障检测和保护电路有效地保证了其运行的安全性，提高了系统的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及伺服系统领域，具体涉及一种基于DSP的全数字交流伺服系统。

背景技术

在工业控制领域，由于半导体、材料及制造技术的进步，伺服控制技术也越来越成熟可靠。微处理器是交流伺服系统的核心，机型的选择往往直接影响系统的控制功能和效果。适用于交流伺服系统的微处理器通常有单片机和数字信号处理器即DSP两种。一般来说，单片机是面向控制的，在片内集成了较多的I/O接口和外围部件，但运算速度比较慢；DSP面向快速信号处理的，运算速度比同一时期的单片机要快1-2个数量级。然而现有的基于DSP处理芯片的交流伺服系统由于缺少相应的安全检测和控制电路，当出现过压、过流或者过载时极易发生伺服电机出现损坏的现象，而往往伺服系统出现故障时极难检测故障的发生部位，且现有的伺服系统仍然存在功能单一、操作复杂、集成化程度较低的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，设计了基于DSP的全数字交流伺服系统，该伺服系统集成化程度更高、操作简单且控制精度更高，同时该系统增加的故障检测和保护电路有效地保证了其运行的安全性，提高了系统的稳定性。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于DSP的全数字交流伺服系统，包括功率驱动模块和控制模块，其特征在于：所述功率驱动模块包括开关电源和主回路，主回路包括三相整流器、泵升电路、IPM逆变器、交流永磁同步电机和光电编码器，IPM逆变器内部集成驱动电路和故障检测和保护电路；

所述控制模块包括DSP核心控制电路、编码器反馈电路、电流采样电路和外围接口电路，DSP核心控制电路的核心控制单元为DSP控制芯片，所述DSP控制芯片设有GPIO输入输出接口、ADC模数转换接口、EQEP接口、EPWM模块、SPI串行外设接口、JTAG接口和SCI串行通信接口；

DSP控制芯片通过SCI串行通信接口与上位机连接，通过JTAGA与仿真器连接，通过SPI串行外设接口与拓展内存EEPRCOM和信号采集电路连接，通过GPIO输入输出接口与故障检测和保护电路连接，通过EPWM接口与IPM逆变器连接，通过ADC模数转换接口与电流采样电路连接，通过EQEP接口与光电编码器连接，光电编码器与交流永磁同步电机连接，三相整流器通过泵升电路与IPM逆变器连接，IPM逆变器与交流永磁同步电机连接；

进一步的，所述的IPM内部的故障检测和保护电路包括过压检测电路、过流检测电路和IPM故障检测电路，所述过压检测电路由比较器和光耦隔离器组成，所述过流检测电路由不控整流器、差分放大器、施密特触发器和光耦隔离器组成，IPM故障检测电路由光耦隔离器和三极管组成。

进一步的，所述的DSP控制芯片采用型号为TMS320F2808芯片。

本实用新型的有益效果是：该伺服系统集成化程度更高、操作简单且控制精度更高，同时该系统增加的故障检测和保护电路有效地保证了其运行的安全性，提高了系统的稳定性。

附图说明