发布时间：2024-12-27 阅读量：1850 来源: 我爱方案网 作者: bebop
伺服电机以其高控制精度著称，能够执行快速且精确的移动。其工作原理基于精确的反馈机制，编码器提供的数据让系统能够即时调整电机的运行，确保达到既定的位置和速度目标。这种闭环控制技术使得伺服电机在要求高精度和快速响应的场合，如数控机床和机器人臂等应用中，表现出色。本文将深入探讨伺服电机的核心控制方法，并通过实际案例来展示其应用。
伺服电机的控制通常包含三个核心环节：位置控制环、速度控制环和电流控制环。位置控制环确定电机的最终位置，速度控制环调整电机速度以迅速且准确地抵达目标位置，而电流控制环则负责调整电机电流以产生必要的扭矩。这种多环控制结构赋予了伺服电机在不同应用场合中卓越的性能表现，特别是在需要快速启停和高精度定位的场景中。
采用先楫高性能、高实时性的微控制器HPM6300系列，主频高达 648MHz，Coremark 高达 3390，提高了伺服的响应特性。 利用HPM6300的 3个独立 16位ADC，可同时采集电机电流和母线电压进行快速采样，提高伺服的控制精度。 支持大容量本地存储，128KB ILM (0等待指令SRAM) 和128KB DLM (0等待数据SRAM)，提高代码或数据的访问速度，有助于实现快速电流环。 内置16位 FMEC接口，满足与外围FPGA或 EtherCAT从站芯片进行高效通信。 完整开源的的位置、速度、电流三环FOC源码，其中，电流环延时仅1.06us，有效缩短客户的产品开发时间，为 ”单芯片” 伺服提供可能性。 内置 CAN接口，支持 CANFD通讯。 内置 FFT/FIR协处理器，实现快速的FFT计算，对于电流、电压信号进行实时分析，助力电机预维护功能。 旋变硬/软解码方案 主控芯片：先楫HPM5300和和HPM6000系列 硬解码：RDC硬件支持快速的旋变解码 软解码：成熟方案，使用HPM5000~6000 16b ADC带来更好的解码性能 高算力、高主频带来解码低延时 丰富的编码器接口和协议，可以统一编码器平台，如磁编、光编和旋变等 芯片优势：HPM5300系列可结合QEO和SEI，可以支持多种方式输出，如Tamagawa、EnData、正交脉冲等。 应用场景：工况或环境恶劣的电机驱动，如 新能源车：电机驱动 CNC机床、磨床等 工业机械臂方案 先楫HPM6280芯片具备出色响应速度快、定位精度高等特点，能够实现高速、高精度的运动控制。HPM6280高性能MCU目前已应用于电动平行夹爪方案，方案内置FOC算法+H桥驱动芯片，以50K电流环频率实现4轴步进电机开环控制，步进电机速度>1200RPM，在工业机械臂场景，HPM628 MCU能够迅速准确地完成各种复杂任务，提高工作效率和生产质量。 方案优势： 高性能MCU，高达600MHz主频。 控制<100PS，高精度PWM，有效优化GaN驱动音圈电机动态特性 RISC-V架构自研芯片，可满足国产自主可控要求，供应链稳定，超高性价比。 高算力，大 SRAM，大 Flash，多路CAN FD，16bitADC(24路) 应用场景： 搬运机械臂、装配机械臂、焊接机械臂等场景。
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