带编码器的永磁同步电机

带编码器的永磁同步电机

机器人已经开始在工厂自动化处理中发挥着重要的作用，它们代替工人进行焊接、涂装、装配、切割、码垛堆积，和机器可以更经济、更快速和更准确完成的一些常规操作。本文从电机控制角度重点介绍了系统描述和需求。需求无论是线性的还是铰接式的机器人架构配置，大部分应用都要求高精度的机械臂运动。因此，电机控制策略采用位置控制环路，其中实际位置由位置传感器来捕获，通常增量编码器或绝对编码器的分辨率都非常高。机器人系统的自由度(DOF)即移动关节数与所使用的电机数是相等的。结果是，DOF 的值越高，每个电机的移动精度要求就越高，因为每个电机产生的位置误差是相乘的。在这些种类的应用中，需要具有数以百万计脉冲的编码器。与焊接或铣削数控机床相比，冲孔或钻孔数控机床的刀具夹的位置控制要求较低，因为焊接或铣削数控机床的关节运动必须精确地同步，以保持所需的运动轨迹。

概念图1 所示的概念结构框图显示了一个简单机器人系统的组成，这是一个铣削数控机床的例子。机床控制结构的顶层是数控机床主控制器，通常需要使用多内核的MCU。它必须执行的任务和服务包括：●人机界面/显示器应当能够输入、显示并编辑整个数控程序。●系统管理器监控并指挥其它MCU，处理系统异常情况和中断信号，存储数控控制程序、刀具校准和刀具补偿参数，以及不同用户的补偿和其它设置。●运动轴控制处理器解析数控程序并计算位置指令，将这些指令内插到各种坐标系统，并将消息发送给指定的电机控制器。从外围设备要求角度来看，MCU 应当能够处理各种工业通信协议，并包含一片大容量的片内内存。另一方面，无需特定的电机控制外设模块。电机控制层的需求与上层不同。使用单颗MCU 可能不会满足每种情况下的应用需求。

这可能需要一颗额外的监控安全的MCU。除了通信外，主MCU 执行电机控制