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世平推出 ADI、TI 高精度运动控制系统解决方案

 2014-08-18

为应对运动控制技术革新发展的市场需求,世平集团推出 ADI、TI 高精度运动控制系统解决方案。

 

运动控制是自动化的一个分支,它使用伺服机构的一些设备如液压泵,线性执行机或者是电机来控制机器的位置和/或速度。运动控制在机器人和数控机床的领域内的应用比在专用机器中的应用更复杂。被广泛应用在包装、印刷、纺织和装配工业中。


经过多年的高速发展,中国已经成为全球加工制造业的中心。但是随着劳动力成本的持续上升,进一步发展劳动力密集型制造业的比较优势正在持续弱化,发展技术密集型产业,提高劳动生产率,实现产业结构转型已经成为各界共识。


以运动控制技术为代表的自动化技术在传统制造行业的推广,实现了由机器代替人工进行标准化、高质量生产过程,大幅提高劳动生产率。随着运动控制技术的进一步发展与下游传统制造业的进一步整合升级,市场对运动控制相关技术与产品的需求将持续旺盛。

 

世平集团运动控制方案框图:

WPIg_MotionControl_diagram_20140820

 

 

世平集团推出以下运动控制方案:(依主芯片厂牌字母排序)
一、基于 ADI ADSP-CM40x 运动控制解决方案
二、基于 TI C2000 InstaSPIN 运动控制解决方案

 


一、基于 ADI ADSP-CM40x 运动控制解决方案
1. 方案框图

① 控制板:

WPIg_ADI_MotionControl_diagram_20140820

 

 

② 伺服驱动板:

WPIg_ADI_MotionControl-driver_diagram_20140820

 


2. 方案特点

 

  • 处理器ADSP-CM40x集成了精度高达13位的行业唯一一款嵌入式双通道16位模数转换器,高达380纳秒的转换速度。
  • 处理器搭载了一枚240-MHz浮点ARM® Cortex™-M4处理器内核。
  • 处理器内嵌许多电机控制专用外设,象高精度的ADC、SINC滤波器、编码器输入、可驱动多个电机的PWM输出单元及丰富的通讯接口。
  • 采用片内sinc滤波器可以节省以FPGA实现同一功能所需要的成本和工程资源。
  • 高精度电流和电压检测,可提高速度和扭矩控制性能
  • 高性能位置检测性能,使用光学编码器和旋转变压器作为位置传感器
  • 优先考虑安全和保护的角度,信号采样和功率器件驱动应采用隔离技术
  • ADI公司的iCoupler数字隔离器产品可满足高压安全隔离要求。
  • 使用DSP高性能处理器,实现矢量控制和无传感器控制
  • 提供更高效率和更灵活的算法
  • 满足下一代的联网应用需求,采用隔离接口芯片。

 

 

3. 方案照片
① 控制板:

WPIg_ADI_MotionControl_EVM_20140820


② 伺服驱动板:

WPIg_ADI_MotionControl_driver_EVM_20140820

 

 

③ 控制板 + 伺服驱动板:

WPIg_ADI_MotionContro_control+driver_EVM_20140820

 

二、基于TI C2000 InstaSPIN 运动控制解决方案


1. 方案框图
① 控制板

WPIg_TI_MotionControl_diagram_20140820

 

 

② 伺服驱动板

WPIg_TI_MotionControl-driver_diagram_20140820

 


2. 方案特点

  • InstaSPIN ™ 嵌入在特定 Piccolo TM 器件的只读存储器(ROM)中。
  • 节省了设计与电机参数辨识时间,能够软件自动检测和转矩控制优化,基于状态的运动规划的速度调整、控制调整和全套的轨迹生成系统。
  • 嵌入式片上 FAST TM 观测器算法具有接近编码器的性能,它仅通过分析电流和电压在全局条件下给出转子磁链,角度,速度和转矩的稳定可靠的估计。无传感器估计器的精确性能使得在所有的扭矩和速度控制应用中,物理传感器不再是必要的。
  • 让同一解决方案能兼容所有三相电机,同步( BLDC、SPM和IPM )和异步(ACI)。
  • 在线和离线识别电机参数,并且能够在线对电流控制器进行调整使其稳定运行,可使用在线电阻重新估计模式跟踪最苛刻的低速负载下鲁棒估算器性能变化。
  • 低于1赫兹(典型值)的低速性能、零速度稳定、逆转稳态保存。
  • 增益系统架构的灵活性,实现一个函数调用FOC扭矩控制器或一个具有快速软件电机传感器的完全自定义的控制系统的能力。

 

3. 方案照片
① 控制板

WPIg_TI_MotionControl_EVM_20140820

 

 


② 伺服驱动板

WPIg_TI_MotionControl_driver_EVM_20140820

 

 

③ 控制板 + 伺服驱动板

WPIg_TI_MotionContro_control+driver_EVM_20140820

 

 

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