伺服控制系统中高精度电流采样的设计
时间:04-13
来源:电子产品世界
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在开关模式控制下,相电流信号含有需要滤出的高次谐波。设计中,首先利用PSpice软件对滤波器进行虚拟设计,经过仿真验证后,确定采用二阶的巴特沃斯滤波器结构,系统利用电流传感器检测电流,经滤波、幅度变换、零位偏移、限幅,转化为0~3V的电压信号送入DSP的A/D引脚。
实验结果
实验中,PWM频率为15kHz,死区时间为3μs,电流环采样周期为67μs,速度环采样周期为0.67ms,速度环的输出限幅值为额定电流的1.5倍,电流环的输出限幅为额定电压的1.2倍。实验控制一台8极的永磁同步电动机电机,其参数为:额定功率1.88kW,额定转速2500r/min,额定电流7.5A,额定转矩7.5 Nm,额定电压220V。电机分别在200rpm、2000rpm 且速度调节器参数设置为:kpv=0.5,kiv=0.02;电流调节器参数设置为:kpi=0.2,kii=0.02时的起动—停止过程的转速曲线分别如图5和图6所示。
从图所示的实验波形可看出当电机空载运行时,系统运行在速度电流闭环状态下,可迅速达到稳态,超调及稳态误差都很小,实验结果表明本系统设计合理,具有良好的动静态性能。
结语
在本系统应用中,LEM传感器能正确的测量电机电流,并转换成相应输出量,各方面性能指标都能满足本系统的要求。所设计的伺服驱动控制器在数控加工中心进行机械加工测试,得到了微米级加工精度的良好结果。
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