近些年來(lái)，交流伺服系統(tǒng)在工控、軍工、民用、醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。對(duì)于永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)，除了要求具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行可靠的特性外，還要求系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確定位和快速跟蹤。
永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件由驅(qū)動(dòng)電源電壓的整流和逆變模塊、反饋信號(hào)（位置電流）檢測(cè)模塊以及相應(yīng)的件保護(hù)等模塊組成。主頻高能高效率運(yùn)行負(fù)載控制算法，尤其是矢量控制算法以及高頻率電流環(huán)處理的采集運(yùn)算、大量傳感器模擬和數(shù)字信號(hào)濾波計(jì)算等實(shí)時(shí)控制。
主電路是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換的通路，用來(lái)將電能直接轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)械能。對(duì)三相220V交流供電進(jìn)行全橋不可控整流。逆變部分采用IPM智能功率模塊將母線直流電轉(zhuǎn)化為交流電，其IPM內(nèi)部集成了IGBT驅(qū)動(dòng)電路性能穩(wěn)定，避免在外部搭建PWM驅(qū)動(dòng)電路而造成的控制系統(tǒng)繁瑣，縮短了PWM信號(hào)在PCB板上的走線長(zhǎng)度，避免周邊電路帶來(lái)的干擾。
一般情況下，控制電源單獨(dú)工作時(shí)，其輸出電壓紋波大小均可以滿足控制系統(tǒng)要求，但控制電源帶上負(fù)載后，在電源輸出電壓上會(huì)疊加上較高的紋波電壓，如輸出紋波太大，會(huì)影響到控制電路和檢測(cè)電路工作的可靠性。因此，合理配置和設(shè)計(jì)穩(wěn)定的開(kāi)關(guān)電源對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。
轉(zhuǎn)子位置角速度檢測(cè)電路：電機(jī)轉(zhuǎn)子外側(cè)安裝有位置傳感器，通常選用正交式光電編碼器。利用光電元件制作的精密光柵器件檢測(cè)光學(xué)信號(hào)，在經(jīng)過(guò)換算和信號(hào)處理輸出具有ABI三種信號(hào)的正交編碼信號(hào)。輸出的信號(hào)能夠直接連接到DSP的碼盤檢測(cè)接口，DSP通過(guò)內(nèi)置的接口采集到高速的脈沖信號(hào)進(jìn)行處理，用于完成矢量控制和位置環(huán)的伺服控制。
電流檢測(cè)電路：矢量控制依賴于準(zhǔn)確的電流采樣信號(hào)，其信號(hào)的波動(dòng)干擾都會(huì)直接造成系統(tǒng)控制偏差和控制性能下降，直接影響整個(gè)電流環(huán)的控制以及系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此我們需要選用的霍爾電流傳感器應(yīng)該滿足高采樣精度和低溫漂的要求。
