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世平推出 ADI、TI 高精度運動控制系統解決方案

 2014-08-18

為應對運動控制技術革新發展的市場需求,世平集團推出 ADI、TI 高精度運動控制系統解決方案。

 

運動控制是自動化的一個分支,它使用伺服機構的一些設備如液壓泵,線性執行機或者是電機來控制機器的位置和/或速度。運動控制在機器人和數控機床的領域內的應用比在專用機器中的應用更複雜。被廣泛應用在包裝、印刷、紡織和裝配工業中。


經過多年的高速發展,中國已經成為全球加工製造業的中心。但是隨著勞動力成本的持續上升,進一步發展勞動力密集型製造業的比較優勢正在持續弱化,發展技術密集型產業,提高勞動生產率,實現產業結構轉型已經成為各界共識。


以運動控制技術為代表的自動化技術在傳統製造行業的推廣,實現了由機器代替人工進行標準化、高品質生產過程,大幅提高勞動生產率。隨著運動控制技術的進一步發展與下游傳統製造業的進一步整合升級,市場對運動控制相關技術與產品的需求將持續旺盛。

 

世平集團運動控制方案框圖:

WPIg_MotionControl_diagram_20140820

 

 

世平集團推出以下運動控制方案:(依主晶片廠牌字母排序)
一、基於 ADI ADSP-CM40x 運動控制解決方案
二、基於 TI C2000 InstaSPIN 運動控制解決方案

 


一、基於 ADI ADSP-CM40x 運動控制解決方案
1. 方案框圖

① 控制板:

 WPIg_ADI_MotionControl_diagram_20140820

 

 

② 伺服驅動板:

 WPIg_ADI_MotionControl-driver_diagram_20140820

 


2. 方案特點

  • 處理器ADSP-CM40x集成了精度高達13位的行業唯一一款嵌入式雙通道16位模數轉換器,高達380納秒的轉換速度。
  • 處理器搭載了一枚240-MHz浮點ARM® Cortex™-M4處理器內核。
  • 處理器內嵌許多電機控制專用外設,象高精度的ADC、SINC濾波器、編碼器輸入、可驅動多個電機的PWM輸出單元及豐富的通訊介面。
  • 採用片內sinc濾波器可以節省以FPGA實現同一功能所需要的成本和工程資源。
  • 高精度電流和電壓檢測,可提高速度和扭矩控制性能
  • 高性能位置檢測性能,使用光學編碼器和旋轉變壓器作為位置感測器
  • 優先考慮安全和保護的角度,信號採樣和功率器件驅動應採用隔離技術
  • ADI公司的iCoupler數位隔離器產品可滿足高壓安全隔離要求。
  • 使用DSP高性能處理器,實現向量控制和無感測器控制
  • 提供更高效率和更靈活的演算法
  • 滿足下一代的聯網應用需求,採用隔離介面晶片。

 

3. 方案照片
① 控制板:

WPIg_ADI_MotionControl_EVM_20140820


② 伺服驅動板:

 WPIg_ADI_MotionControl_driver_EVM_20140820

 

 

③ 控制板 + 伺服驅動板:

 WPIg_ADI_MotionContro_control+driver_EVM_20140820

 

二、基於TI C2000 InstaSPIN 運動控制解決方案


1. 方案框圖
① 控制板

 WPIg_TI_MotionControl_diagram_20140820

 

 

② 伺服驅動板

WPIg_TI_MotionControl-driver_diagram_20140820

 


2. 方案特點

  • InstaSPIN ™ 嵌入在特定 Piccolo TM 器件的唯讀記憶體(ROM)中。
  • 節省了設計與電機參數辨識時間,能夠軟體自動檢測和轉矩控制優化,基於狀態的運動規劃的速度調整、控制調整和全套的軌跡生成系統。
  • 嵌入式片上 FAST TM 觀測器演算法具有接近編碼器的性能,它僅通過分析電流和電壓在全域條件下給出轉子磁鏈,角度,速度和轉矩的穩定可靠的估計。無感測器估計器的精確性能使得在所有的扭矩和速度控制應用中,物理感測器不再是必要的。
  • 讓同一解決方案能相容所有三相電機,同步( BLDC、SPM和IPM )和非同步(ACI)。
  • 線上和離線識別電機參數,並且能夠線上對電流控制器進行調整使其穩定運行,可使用線上電阻重新估計模式跟蹤最苛刻的低速負載下魯棒估算器性能變化。
  • 低於1赫茲(典型值)的低速性能、零速度穩定、逆轉穩態保存。
  • 增益系統架構的靈活性,實現一個函式呼叫FOC扭矩控制器或一個具有快速軟體電機感測器的完全自訂的控制系統的能力。

 

3. 方案照片
① 控制板

WPIg_TI_MotionControl_EVM_20140820

 

 


② 伺服驅動板

 WPIg_TI_MotionControl_driver_EVM_20140820

 

 

③ 控制板 + 伺服驅動板

WPIg_TI_MotionContro_control+driver_EVM_20140820

 

 

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