一種伺服驅動器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及驅動器技術領域，特別是一種伺服驅動器。
【背景技術】
[0002]目前市場上的伺服驅動器一般采用一個驅動器控制一臺電機的方式，控制器和驅動器分開實現。帶來的問題是控制箱內布線復雜，控制器要分別和各電機的驅動器進行電氣連接。同時每個電機一個驅動器無形中也增加了整個控制系統(tǒng)的尺寸和功耗。
[0003]另外，控制和驅動分開的設計方式增加了系統(tǒng)開發(fā)的難度，使用者必須同時熟悉控制器和驅動器使用方法，增加了開發(fā)成本。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是要提供一種伺服驅動器。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術方案實施的:
[0006]—種伺服驅動器，包括運動控制單元、供電及保護單元和伺服驅動單元，且運動控制單元、供電及保護單元和伺服驅動單元通過內部總線依次連接，其中:
[0007]所述運動控制單元，用于規(guī)劃電機的運動；
[0008]所述供電及保護單元，用于為整個伺服驅動器提供合適電源、轉換電機控制信號以及采集電機限流和限位信號，為伺服驅動器提供限流、限位保護；
[0009]所述伺服驅動單元，用于對直流電機的直接驅動以及電樞電流和碼盤信號的預處理。
[0010]進一步的，所述的運動控制單元包括DSP芯片和FPGA芯片，二者通過內部總線相互連接，所述FPGA芯片用于存儲電機碼盤運行參數。
[0011]更進一步的，所述的供電及保護單元包括電源管理模塊和CPLD芯片；其中，電源管理模塊為CPLD芯片提供電源，同時為運動控制單元和伺服驅動單元提供電源。
[0012]與現有技術相比，本發(fā)明提供的伺服驅動器，通過內部總線總線將控制器和驅動器在板內實現了電氣連接，減少了布線，降低了系統(tǒng)尺寸和功耗，同時提高了系統(tǒng)抗干擾能力。通過這種模塊化設計方法，既增加了控制電機的數目，又使得使用者可直接對控制器進行編程實現直流電機的有效控制，而不必考慮系統(tǒng)內部如何實現，降低了使用難度。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的伺服驅動器的結構框圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步描述，在此發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0015]如圖1所示的一種伺服驅動器，包括運動控制單元、供電及保護單元和伺服驅動單元，且運動控制單元、供電及保護單元和伺服驅動單元通過內部總線依次連接，其中:運動控制單元，用于規(guī)劃電機的運動；運動規(guī)劃主要是進行內部軌跡規(guī)劃和插補運算，并通過內部總線讀取FPGA內的電機碼盤運行參數得到期望電機的期望位置與當前運行位置之間的差值，形成位置閉環(huán)，通過讀取電樞電流值并與期望的電樞電流值進行比較，形成電流閉環(huán)，得到各電機運行所需的速度和方向信號；供電及保護單元，用于為整個伺服驅動器提供合適電源、轉換電機控制信號以及采集電機限流和限位信號，為伺服驅動器提供限流、限位保護；伺服驅動單元，用于對直流電機的直接驅動以及電樞電流和碼盤信號的預處理。運動控制單元包括DSP芯片和FPGA芯片，二者通過內部總線相互連接，所述FPGA芯片用于存儲電機碼盤運行參數；DSP芯片通過其內部A/D轉換模塊與內部總線連接、FPGA芯片通過其內部I/O模塊與內部總線連接；供電及保護單元包括電源管理模塊和CPLD芯片；其中，電源管理模塊為CPLD芯片提供電源，同時為運動控制單元和伺服驅動單元提供電源。
[0016]該伺服驅動器采用模塊化的方法進行設計，共分三個單元:運動控制單元、供電及保護單元和伺服驅動單元。三個單元之間通過內部總線實現連接。其連接順序是運動控制單元首先通過內部總線連接供電及保護單元，然后供電及保護單元再通過內部總線連接伺服驅動單元。
[0017]其中，運動控制單元包括DSP芯片和FPGA芯片，二者通過內部總線相互連接，所述FPGA芯片用于存儲電機碼盤運行參數；供電及保護單元包括電源管理模塊和CPLD芯片，電源管理模塊為CPLD芯片提供電源，同時為運動控制單元和伺服驅動單元提供電源；伺服驅動單元包括電機驅動電路以及與電機驅動電路相連的碼盤信號采集單元和電樞信號采集單元。
[0018]該伺服驅動器的工作原理如下:
[0019]運動控制單元中的DSP芯片接收到上位機傳來的運動控制指令后，進行內部軌跡規(guī)劃和插補運算，并通過內部總線讀取FPGA芯片內的電機碼盤運行參數得到期望電機的期望位置與當前運行位置之間的差值，形成位置閉環(huán)，也可以通過讀取電樞電流值并與期望的電樞電流值進行比較，形成電流閉環(huán)，從而得到各電機運行所需的速度和方向信號，經內部總線傳輸給供電及保護單元；供電及保護單元的CPLD芯片對接收到的電機速度和位置信號進行分解和邏輯計算，生成適合伺服驅動單元的脈沖寬度調制(PWM)信號，并通過內部總線傳給伺服驅動單元，同時接收來自伺服驅動單元的電機限流信號和機構限位信號，通過內部邏輯及時控制電機的啟停，對電機進行保護；伺服驅動單元通過內部總線接收來自供電及保護單元的PWM信號，控制電機的啟停，實現不同的電機轉速要求。
[0020]本發(fā)明的技術方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據本發(fā)明的技術方案做出的技術變形，均落入本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種伺服驅動器，其特征在于，包括運動控制單元、供電及保護單元和伺服驅動單元，且運動控制單元、供電及保護單元和伺服驅動單元通過內部總線依次連接，其中: 所述運動控制單元，用于規(guī)劃電機的運動； 所述供電及保護單元，用于為整個伺服驅動器提供合適電源、轉換電機控制信號以及采集電機限流和限位信號，為伺服驅動器提供限流、限位保護； 所述伺服驅動單元，用于對直流電機的直接驅動以及電樞電流和碼盤信號的預處理。2.根據權利要求1所述的伺服驅動器，其特征在于:所述的運動控制單元包括DSP芯片和FPGA芯片，二者通過內部總線相互連接，所述FPGA芯片用于存儲電機碼盤運行參數。3.根據權利要求1所述的伺服驅動器，其特征在于:所述的供電及保護單元包括電源管理模塊和CPLD芯片；其中，電源管理模塊為CPLD芯片提供電源，同時為運動控制單元和伺服驅動單元提供電源。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種伺服驅動器，包括運動控制單元、供電及保護單元和伺服驅動單元，且運動控制單元、供電及保護單元和伺服驅動單元通過內部總線依次連接，其中：所述運動控制單元，用于規(guī)劃電機的運動；所述供電及保護單元，用于為整個伺服驅動器提供合適電源、轉換電機控制信號以及采集電機限流和限位信號，為伺服驅動器提供限流、限位保護；所述伺服驅動單元，用于對直流電機的直接驅動以及電樞電流和碼盤信號的預處理。本發(fā)明提供的伺服驅動器，通過內部總線將控制器和驅動器在板內實現了電氣連接，減少了布線，降低了系統(tǒng)尺寸和功耗，同時提高了系統(tǒng)抗干擾能力。
【IPC分類】H02P7/18, H02P5/68
【公開號】CN105281619
【申請?zhí)枴緾N201510187090
【發(fā)明人】曾慶友, 漆澤勇, 陳家芬, 陳澄
【申請人】重慶有法數控設備有限責任公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年4月20日