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1、2010-09兵工自动化29(9)OrdnanceIndustryAutomation·79·doi:10.3969/j.issn.1006-1576.2010.09.023基于DSP的双轴交流伺服运动控制系统郭丽，石航飞（中国兵器工业第五八研究所数控事业部，四川绵阳621000）摘要：针对传统伺服电机的运动控制方式的不足，以工业缝纫机系统为研究对象，提出一种基于DSP的双轴交流伺服运动控制系统。该系统将运动控制与伺服驱动合二为一，用于工业缝纫机控制系统作为从机控制部分。该运动控制系统可控制4个步进电机
2、（轴1，轴1，轴3，轴4），2个交流伺服主轴电机（轴A，轴B），具有16个光电隔离的输入、输出，5个光电隔离的电磁铁输出、2个PWM调节的LED灯驱动输出。试验表明，该系统工作可靠，实时性高，成本低，安装使用方便。关键词：DSP；FPGA；双轴交流伺服运动控制系统中图分类号：TP273文献标识码：ADoubleServoandMovementControlSystemBasedonDSPGuoLi,ShiHangfei(Dept.ofCNCEngineering,No.58ResearchInstitu
3、teofChinaOrdnanceIndustries,Mianyang621000,China)Abstract:Aimedatthedisadvantageofthemethodoftraditionalservomotors’motionandcontrol,thisarticletakestheindustrysewingmachinesystemastheobjectofstudy,andproposesonekindoftwoaxleACservomotionandcontrolsystem
4、basedontheDSP.Thissystemcombinesthemotioncontrolandtheservo,andisusedintheindustrysewingmachinetoserveforthecontrolsectionofsubordinatemachine.Thismotioncontrolsystemcancontrol4steppermotors(axes1,axes2,axes3,axes4)andtwomainaxlemotorsofACservo(axesA,axe
5、sB),simultaneityithas16photoelectricisolationinputsandoutputs,5photoelectricisolationelectro-magnetoutputs,and2adjustablePWMledlampsusedtodriveroutput.Thisexperimentindicatesthatthesystemisreliable,real-time,lowcost,convenientinstallationanduse.Keywords:
6、DSP;FPGA;twoaxleACservomotionandcontrolsystem0引言伺服控制技术是数控机床、工业缝纫机，机器人，火炮控制等的重要组成部分。永磁交流伺服系统由于其优异的特性而在现代运动控制系统中得到了广泛的应用。为实现对一台伺服电机的运动控制，一般采用一套伺服驱动系统外加一块运动控制板的图1逆变单元结构示意图设计方式，存在以下不足：系统成本较高、体积较根据三组桥臂（Sa、Sb、Sc）的通断，则共大，且使用不便、维护复杂。另外，因及外围电路有8个可能的开关状态，产生6个有效向量V
7、(1001)，及电缆较多，布线复杂导致可靠性低。随着数字信V(2010)，V(3101)，V(4100)，V(5101)，V(6110)（也号处理器、FPGA性能的不断提高，以DSP为核心称6个基本空间矢量）和2个零矢量V(0000)，的双伺服运动控制卡能很好地解决这些问题。故将V(7111)。逆变单元每个开关状态产生一个电压开关驱动器和运动控制器集成一体，高效率、低成本地矢量，如图2。实现双伺服运动控制功能。1空间矢量脉宽调制（SVPWM）原理典型的三相电压逆变器的结构如图1，SVPWM控制的主电路是
8、由VTl到VT6六个IGBT组成的三相逆变单元。VTl～VT6六个IGBT分别由PWM1～PWM6信号控制。当同一桥臂的上一IGBT处于导[13]通时，下一IGBT处于关闭状态。图28个空间矢量及其扇区分布收稿日期：2010-04-08；修回日期：2010-05-11作者简介：郭丽（1983-），女，四川人，硕士，从事运动控制方面的研究。·80·兵工自动化第29卷3个桥臂共有8种导通状态，每种状态和逆变波驱动，当PWM波处于高电平时,功率管
