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混联机翼喷涂机器人的伺服驱动器

时间：2017-09-01 来源：机器人在线阅读：10299

混联机翼喷涂机器人的伺服驱动器

伺服驱动器连接在运动控制器和伺服电机之间，通过接受运动控制器发送控制信号，将控制信号放大之后来直接驱动伺服电机按照运动指令运行，其最根本的功能是是放大控制信号，驱动电机运转。目前大多数驱动器控制核心都是基于DSP技术的，随着DSP技术的发展，伺服驱动器的功能越来越完善，可以实现更加复杂的控制算法，而且驱动器也开始往更加智能化和网络化的方向发展。运动伺服控制大多采用“电流环一速度环一位置环”的“三环”控制系统，从内到外依次是电流环、速度环、位置环，这三个反馈回路构成了一个完成的伺服控制系统，如图_5-4所示。

喷涂机器人

在这三个反馈回路中，电流环的控制是通过控制电机每相的相电流来完成的，其控制频率最高，速度环和位置环的控制都是基于测量元件反馈的数据进行的，比如编码器、光栅尺等。当运动控制器中闭合的控制回路越多，运动控制器对电机的伺服控制能力就越强，电机对于控制器指令的响应也就越快。然而图_5-4的这种传统控制模式下，电流环和速度环是在闭合在驱动器里的，而位置环的控制则通过控制器来实现。这种控制模式一方面会导致UMAC对电机的控制权重不高，UMAC强大的控制性能无法完全发挥，伺服系统动态响应性能不够高效，还会带来时钟同步、延迟、噪声免疫性等问题。另一方面在进行伺服控制参数调试时，首先需要调试驱动器中的电流环和速度环的控制参数，然后再通过驱动器来调试位置参数。这种模式下的控制参数调试过程非常繁琐，往往需要在驱动器和控制器上来回调试多次。

正是出于以上因素的考虑，本文采用以色列Servotronix公司定向开发的专门用于连接可生成PWM信号的伺服放大器CDHD PWM Power Block CPPB)系列产品来替代传统控制方式中的驱动器。在这种控制体系下，伺服放大器直接将来自控制器的运动信号放大来驱动伺服电机，这样系统的位置环、速度环、电流环全部由UMAC控制，即图_5-4中的三个反馈回路全部闭合在UMAC控制器中。这种高度集中的控制方式的好处就是极大地简化了参数调试的工作，解决了传统控制方式存在的时钟同步、延迟、噪声免疫性等问题，将整套控制方案的优势充分体现出来。根据放大功率的不同，选择了CDHD-024和CDHD-006两种型号，如图_5-_5所示，其中后三位数字代表了输出电流的大小。