利用运动控制IC简化设计并实现高性能
作者：美国IR公司
伺服控制系统设计最关键的部分是控制算法的开发,它影响到系统的最终控制性能。控制算法中包括对各种器件接口的传感信号,而且往往这些信号和电力电子电路以及器件密切耦合,而位置信号、速度信号以及电流信号都是实现反馈控制的关键变量。
在传统实现中,所有控制单元都通过在运动控制芯片DSP或者MCU中的软件代码实现。在DSP及MCU的时时控制环境中,电流环控制通过高优先权任务队列实现,需要精通时时控制方面的知识。在电机的控制中,任务进程的执行往往由专门的硬件事件/中断驱动,需要连续的指令代码来时时精确控制硬件的执行。而且对于应用在伺服以及无传感器的磁场定向控制(FOC)中,软件通常用汇编语言,以满足快速的计算和更新率等高动态性能增长的需要。有时需要采用专门的代码技术以克服传统的计算滞后问题,如采用shift指令快速实现乘/除功能以完成快速的计算。软件中模块化的源代码被编译和连接在一起,最后得到一个较大的可执行目标代码,包含闭环控制、用户接口时序以及网络通讯等。如果存在错误,必须在源代码中进行重新编译和连接并产生修改后的可执行源代码,为了达到最终的产品阶段这个过程往往需要重复很多次。
因此,开发和实现一个高性能的伺服系统或者无传感器的交流驱动系统,快速的运动控制算法是一项最具挑战性的任务。
