TL494的PWM直流伺服控制系统

　　伺服控制系统简介

　　伺服控制系统是一种能对试验装置的机械运动按预定要求进行自动控制的操作系统。在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。

　　伺服内部结构

　　直流伺服系统的组成和控制原理

　　直流伺服和交流伺服相似，可以采用控制器开环控制方式，控制器半闭环控制和全闭环控制系统。

　　直流伺服系统控制面板结构如下，面板右侧为与直流伺服电机接口板的接口，包括电机驱动接口和编码器接口；左侧为与运动控制器面板的接口，包括位置控制模式接口和速度控制模式接口。

　　M+，M-信号为直流无刷伺服电机的电源线，用于驱动电机的运动。

　　A+，A-，B+，B-，C+，C-，5+，0V信号为编码器信号，用于反馈电机轴的实际位置。

　　A，/A，B，/B，C，/C，+5V，PUL+，DIR+，OGND，OVCC，GND，DAC，RESET，ALM，ENABLE为与控制器相连的控制信号。

　　其含义为：

　　A，/A，B，/B，C，/C为驱动器反馈给运动器控制器的编码器信号。

　　+5V为电源。

　　PUL+，PUL-为脉冲信号，用于位置模式下的电机控制。

　　DIR+，DIR-为方向信号，用于位置模式下的电机控制。

　　OGND，OVCC，GND分别为模拟地，模拟电源和数字地。

　　DAC为驱动器接受的模拟控制信号，范围一般为-10V-10V。

　　RESET，ALM，ENABLE为控制信号，分别表示驱动器的复位，报警以及使能功能。

　　直流伺服驱动器通常具有速度控制模式和位置控制模式。

　　采用位置模式时，输入控制信号为脉冲和方向（或是正负脉冲），采用速度模式时，输入控制信号为模拟量。驱动器将输入信号转化为速度控制信号，经过速度控制器转化为电流控制信号，电流信号通过PWM回路作用于功率扩大模块的输出模块，最后施加给电机。

　　

　　直流伺服驱动器采用IDM只能伺服驱动器。

　　IDM240/640是嵌入式智能、高精密、全数字化的伺服驱动器，可驱动方波或正弦波无刷伺服电机（PMSM），直流有伺服电机，通过CAN或RS-485接口可组成多达256个轴的分布式智能网络运动系统，嵌入的高级可编程运动语言（TML）提供各种高级运动控制和plc专用功能。

　　主要特点如下 ：

　　分布式智能，单轴主控运行或从动轴模式

　　控制模式：位置，速度，转矩，电压，外部变量

　　运动模式：脉冲＋方向，电子齿轮，Profiling，Contouring

　　可编程保护：位置误差，过流，过压或欠压，I2t，

　　DSP控制技术：基于MotionChipTM 技术

　　RS232/485串行接口，波特率可达115KB

　　CAN2.0局域总线，兼容CANopen，波特率可达1MHz

　　输出电流：连续电流5A/8A，峰值电流16A，

　　电源电压：12-48VDC（IDM240） ，12-48VDC（逻辑电源）/80V（电机）（IDM640）

　　紧凑结构设计：136 x 84.5 x 26 mm

　　控制软件采用Easy Motion Studio，控制软件特点如下：

　　高级图形化评估分析编程工具EasyMotion Studio平台快速设置电机、驱动器参数及编程运动程序，TML_LIB函数库是智能化伺服驱动器在 PC上执行运动控制应用的一个函数库，在C/C++、Basic、Delphi、Labview开发的应用程序中调用库中的.DLL文件执行后，能直接与驱动器通信、设置参数、查询状态、传送命令、定义运动事件，测试输入输出口状态等。

　　Starter Kit for IDM640：包含驱动器的完整组件，包括一个IDM640驱动器，一个电机，一个I/O板，EasyMotion Studio软件，以及应用程序的帮助和完整文件。是测试您的运动控制程序的理想实验平台。如上所述均包含在一个可立即运行、即插即用的组件中。

　　

　　直流伺服电机包括如下组成部分：

　　定子：磁场—永磁体

　　转子：电枢绕组

　　换向：换向器与碳刷

　　加于直流电机的直流电源，借助于换向器和电刷的作用，使直流电机电枢线圈流过的电流，方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保直流电动朝确定的方向连续旋转。

　　

　　直流伺服优点：

　　• 精确的速度控制

　　• 转矩速度特性很硬

　　• 原理简单、使用方便

　　• 价格优势

　　缺点：

　　• 电刷换向

　　• 速度限制

　　• 附加阻力

　　• 产生磨损微粒（对于无尘室）