[实用新型]一种基于双核控制的伺服电机控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机控制器，尤其是一种基于双核控制的伺服电机控制器。

背景技术

目前，伺服电机控制器主要以专用单片机或者DSP数字信号处理器单核控制为主。单核控制的缺点是主控芯片既充当微控制器的角色，又充当微处理器的角色，虽然DSP的指令操作为流水线操作，具有很高的指令执行效率，但是，这种双角色使得控制器的响应速度相对较慢，实时性较低，控制精度较低，对于高速及控制较复杂的被控对象，控制效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集DSP数字信号处理器和 FPGA控制器于一体的双核控制，极大的提高系统的处理能力和执行效率的基于双核控制的伺服电机控制器。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种基于双核控制的伺服电机控制器，包括二者之间双向通讯的DSP数字信号处理器和FPGA控制器，DSP数字信号处理器的输出端通过光耦隔离模块与逆变器的输入端相连，逆变器的输出端与伺服电机相连，用于检测伺服电机电压/电流信号的电压电流检测模块、用于检测伺服电机转子位置/转速的转子位置及转速检测模块的输出端均与FPGA控制器的输入端相连。

所述DSP数字信号处理器采用TMS320LF2812芯片，所述FPGA控制器采用ACEX EP1K30-144芯片，TMS320LF2812芯片的A0～A15脚、D0～D15脚通过外部总线与EP1K30-144芯片的I/O口相连。

所述逆变器的电源端通过整流器接市电，开关电源模块接在整流器和逆变器之间，开关电源模块分别向DSP数字信号处理器、FPGA控制器、电压电流检测模块、转子位置及转速检测模块供电。

所述电压电流检测模块的输出端还与保护电路的输入端相连，保护电路的输出端与FPGA控制器的输入端相连。

所述FPGA控制器的输入/输出端与人机交互单元双向通讯。

由上述技术方案可知，本实用新型在DSP数字信号处理器单核控制的基础之上，利用FPGA控制器强大的数据处理能力对系统数据进行采集与处理，释放了DSP数字信号处理器的内部资源，使DSP数字信号处理器只做微控制器使用，极大的提高系统的处理能力和执行效率，可实现对永磁同步电机的位置及转速控制，本控制器可以应用于机械臂及生产线上，具有良好的推广应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图；

图2为本实用新型中DSP数字信号处理器与FPGA控制器的总线接口示意图。

具体实施方式

一种基于双核控制的伺服电机控制器，包括二者之间双向通讯的DSP数字信号处理器1和FPGA控制器2，DSP数字信号处理器1的输出端通过光耦隔离模块与逆变器的输入端相连，逆变器的输出端与伺服电机相连，用于检测伺服电机电压/电流信号的电压电流检测模块、用于检测伺服电机转子位置/转速的转子位置及转速检测模块的输出端均与FPGA控制器2的输入端相连，如图1所示。光耦隔离模块用于控制电路与主功率电路的隔离，强弱电隔离，采用高速光耦TLP559芯片；逆变器根据DSP控制器输出的控制信号驱动伺服电机，为伺服电机提供可调三相电源；电压电流检测模块用于检测伺服电机的电压和电流，构成闭环控制的电流环和给保护电路提供信号；转子位置及转速检测模块用于对伺服电机的转速和和转子位置进行检测，通过霍尔传感器及其检测电路进行检测；逆变器采用IPM（PM20CSJ060），它内部集成6个IGBT、栅极驱动电路、欠电压、过流、过热、短路等保护电路以及故障信号输出电路。