伺服單元

它內(nèi)部包括：電機(jī)矢量FOC控制器、電流PI調(diào)節(jié)器、速度PI調(diào)節(jié)器、SVPWM調(diào)制器、傳感器接口、SPI和并行通信接口等。IR公司推出的單芯片速率伺服控制系統(tǒng)的重要特點(diǎn)是，允許用戶對上百種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的和初始化給定。該技術(shù)在一片F(xiàn)PGA中實(shí)現(xiàn)了FOC控制器、電流PI調(diào)節(jié)器、速度PI調(diào)節(jié)器、位置PID調(diào)節(jié)器、速度前饋控制器、IIR濾波器、SVPWM調(diào)制器、梯形速度軌跡生成器、位置指令處理器、監(jiān)控與保護(hù)環(huán)節(jié)、通訊模塊、寄存器堆等所有伺服控制模塊，并且在內(nèi)部集成了CPU，可以完成鍵盤、顯示及外部通訊控制，為真正的數(shù)字可編程片上系統(tǒng)（SOPC）。

由于所有控制算法均用硬件實(shí)現(xiàn)，所以伺服控制器可以達(dá)到相當(dāng)高的性能，其電流環(huán)與速度環(huán)采樣頻率均可達(dá)到20kHz，位置環(huán)采樣頻率可達(dá)10kHz以上，頻率指標(biāo)主要由芯片本身性能限制。通過上位機(jī)可以訪問所有內(nèi)部寄存器，能實(shí)現(xiàn)控制目的。所有參數(shù)可以進(jìn)行在線修改，包括開關(guān)頻率、死區(qū)時(shí)間、調(diào)節(jié)器參數(shù)、濾波器參數(shù)等。適應(yīng)于PMSM、IM、BLDCM等不同電機(jī)的驅(qū)動控制，并兼容霍爾傳感器、增量式/式碼盤、磁編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等各類傳感器接口信號。可以接收脈沖指令、模擬指令以及數(shù)字指令等輸入信號，并可通過上位機(jī)或控制面板完成所有操作功能。具有控制器識別碼接口，易于實(shí)現(xiàn)多軸控制。這種單片控制器大大減少了系統(tǒng)體積，了抗干擾性，加上完善的保護(hù)措施，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

伺服組件

伺服組件指：由伺服電動機(jī)、機(jī)械減速或耦合機(jī)構(gòu)、 [2] 伺服控制器、傳感器等組成的一體化伺服機(jī)構(gòu)。例如：光驅(qū)主軸驅(qū)動模塊、機(jī)器人的關(guān)節(jié)、汽車電動助力機(jī)構(gòu)等等。對組件的基本要求是：體積小、重量輕（即高密度），一體化獨(dú)成系統(tǒng)，互換性、可復(fù)用性和高可靠性等等。伺服組件是我們的重要研究方向。其中三軸和四軸組件更有特色，這些多軸伺服控制器通常可以由一個(gè)FPGA運(yùn)動控制IP核來實(shí)現(xiàn)。另外，伺服組件中的電磁兼容、熱分析與設(shè)計(jì)非常重要。

微小型CNC加工

CNC加工中心是伺服控制技術(shù)的大集成。小型CNC加工中心系統(tǒng)由輕巧型機(jī)床主體、高密度交流伺服電機(jī)、編碼器、伺服單元和基于DSP+PC的數(shù)控系統(tǒng)五大部分組成，其特點(diǎn)是擁有輕巧的外型，除采用自動虛擬刀庫外，具有常規(guī)CNC加工中心的功能和性能指標(biāo)。與常規(guī)的CNC加工中心相比，該多軸加工系統(tǒng)具有更高的運(yùn)行效率和更低的使用成本，在操作方便性、產(chǎn)品價(jià)格以及功能重組等許多方面都具有競爭力。它是一種能滿足計(jì)算機(jī)數(shù)字控制、自動化作業(yè)、加工等普遍需求的普及型產(chǎn)品，是生產(chǎn)、教學(xué)、個(gè)人創(chuàng)造和勞動的有力助手。CNC加工中心是伺服控制技術(shù)應(yīng)用的。

小型CNC加工中心的XYZ運(yùn)動軸的分辨率0.001（mm），重復(fù)精度0.01（mm），主軸（速率控制）轉(zhuǎn)速24000rpm，連動軸數(shù)4或5，支持DNC、 AUTO、EDIT等工作方式，支持G代碼及Mastercam、AutoCAD、Pro/E等加工數(shù)據(jù)。