伺服控制经典案例——电机控制解决方案

　　应用简介

　　针对电机控制解决方案，ADI公司提供了门类齐全的产品组合，其中包括了模数/数模转换器、放大器、嵌入式处理器、iCoupler®数字隔离器和电源管理器件；这些高性能的器件和增加系统集成度有助于实现更新型的拓扑结构设计，提供优于普通客户高附加值。伺服驱动系统的性能同用户最终所构建的运动控制系统的性能和所能提供的精度密切相关，多数情况下，最终的用途可以是一个高精度数控机床系统、运动控制系统或机器人系统，这些系统要求能够精确控制位置及电机的扭矩。ADI公司能够提供涵盖信号链中所有重要器件的完整解决方案。

　　系统设计考虑和主要挑战

　　• 伺服控制中，高精度电流和电压检测可提高速度和扭矩控制性能。要求12位的性能及多通道的ADC，ADI公司可提供完整系列产品。

　　• 位置检测性能是伺服控制的关键，常常使用光学编码器和旋转变压器作为位置传感器。伺服控制技术从模拟向数字的转换推动了现代伺服系统的发展，也满足了对于电机控制的性能和效率的高要求。

　　• 从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等高性能处理器可实现矢量控制和无传感器控制。

　　• 在工业应用的设计中，长生命周期和高可靠性的IC产品是工程师的首选。

　　• 普通的交流感应电机向永磁同步电机转变已是大势所趋，要求系统设计师能提供更高效率和更灵活的算法。

　　ADI解决方案的价值主张

　　针对电机控制系统，工业系统设计要求是低功耗、高效率，ADI公司提供单个的器件以及完整的产品信号链可以加快系统设计；在信号链中，ADI公司所提供的这些包括反馈和检测、隔离、电源管理、接口、嵌入式处理和通信的产品，其性能和质量在同类产品中首屈一指，也能够从系统级来降低成本。可以这样说，ADI公司所拥有的广泛的技术组合，包括世界一流的隔离器、处理器、转换器和混合信号前端，可以满足工程师对于现在和将来的任何电机控制解决方案的需求。

　　系统框图和信号链

注意：上图所示信号链代表一个典型的伺服控制解决方案。各模块的技术需求各不相同，表中所列产品代表可满足上述部分要求的ADI 解决方案。

　　参考设计和演示板

　　软件设计资源

　　• VisualDSP++和算法支持

　　• 支持Matlab Simulink

　　• 完全的可扩展性和灵活性

　　• 更高级别的系统模块开发和功能模块定义

　　• 各功能模块之间的调用 -- 设计流程和结构的高度灵活性

　　• FOC、矢量控制、无传感器控制器和标准电机控制函数库