伺服控制系统中高精度电流采样的设计

　　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。