BTL06ZK永磁無刷直流傳感器BTL7-E100-M1500-B-S32

BTL7-E100-M1500-B-S32利用時鐘和數據兩組信號進行信息傳輸,對信號相位同步要求高,需額外添加同步補償功能才能獲得較佳的傳輸速率和傳輸距離。隨著通訊技術的進步,編碼器接口正朝著總線式和網絡化方向發展,而減少通訊線纜數量和接點數量也是目前長距離、高可靠數據傳輸的新趨勢。基于此,本文提出了一種基于電源線載波技術的編碼器接口通訊系統設計。本文首先概述了伺服系統載波通訊方案,并針對直流信道特點提出了基于RS485鏈路標準的載波系統設計。分析了傳統載波信號調制方式,并終采用差分曼徹斯特編碼。然后對載波時序需求進行了詳細分析,提出一種基于BiSS-C協議的電源線載波并行通信方法,該方法在滿足傳感器數據和控制信息位同步傳輸的前提下,大程序上縮短了通信時延。其次,設計了整個系統的硬件電路,主要包括耦合電路、RS485接口電路和電源電路等,并重點分析了耦合電路的直流信道特征和耦合變壓器的參數選取與設計過程。然后基于FPGA設計了控制器側從機、編碼器側主機和差分曼徹斯特編,并通過仿真及板級測試驗證了各模塊設計的合理性。后,搭建了基于伺服系統的聯機調試平臺,完成了載波通訊結構下伺服控制系統的測試及結果分析。為進一步驗證載波通訊系統的可靠性,進行了誤碼率測試和抗干擾測試。綜上,本文以FPGA為核心,設計了載波硬件電路,規劃了通信流程,制定了通信協議,實現了直流電源線數字載波通信。伺服電機閉環控制實驗表明,系統運行穩定可靠,滿足通訊要求。 確定了上位機軟件與伺服驅動結合的式編碼器零位校準系統總體方案,并對其原理以及步驟進行了詳細的闡述。采用模塊化設計策略,開發了式編碼器零位校準上位機軟件,實現了高內聚、低耦合、易擴展等開發需求。該軟件具備伺服電機參數讀寫、數據信息采集繪圖觀測及一鍵式零位校準等相關功能。主要闡述了校準軟件的架構以及軟件通信模塊、零位校準模塊和數據繪圖模塊的設計與實現。針對伺服驅動器固件程序開發,采用有限狀態機思想進行總體程序設計,實現了式編碼器的通訊協議,完成了多協議式編碼器的控制和零位校準;為了保障上位機軟件與伺服驅動和電機的可靠通信,設計了基于RS232的串口電路及通信協議,實現了校準系統各個模塊間高速穩定的數據交互。搭建了伺服電機多協議編碼器校準系統實驗平臺。對設計的零位校準系統方案開展功能測試,驗證了本系統方案的適用性和有效性;對零位校準系統進行了速度跟蹤等性能測試,實驗證明零位校準后伺服電機的性能得到了優化,證明了課題設計的伺服電機式編碼器零位校準系統的有效性與*性。

BTL06ZK永磁無刷直流傳感器BTL7-E100-M1500-B-S32

BTL7-E100-M1500-B-S32針對目前衛星地面站使用的軸角編碼器類型多、接口不統一以及硬軟件規格多樣的現狀,依據現代地面接收設備標準化、模塊化要求,設計出了適應不同類型衛星地面站使用的高精度、低時延、多接口通信方式的軸角編碼器。經實踐驗證,該編碼器具備通用性、參數配置簡捷、可靠性高等特點,滿足多種類型衛星地面站對軸角編碼器的技術要求。 具有高適應性、高集成度、開發周期短、可現場升級的優勢,并且功耗低、運行速度快,式編碼器可實現對永磁同步電機轉子位置的精確測量。因此,本文使用FPGA為主控芯片,式編碼器為反饋元件,通過空間矢量脈寬調制技術實現對交流伺服系統的控制。本文首先簡要說明了永磁同步電機的基本組成結構及其工作方式,并在不同坐標系下的建立數學模型。依據其在d-q坐標系下的數學模型,給出了一種較為常見的id=0矢量控制方法。闡述并分析了空間矢量脈寬調制技術(SVPWM)的基本原理及實現過程,設計了使用海德漢公司的ECN1113式編碼器測量電機轉子位置值的方案,并利用霍爾元器件對電壓、電流進行采樣。搭建了以Altera公司的FPGA為主控芯片的交流伺服控制系統硬件平臺,主要包括FPGA小系統、驅動電路、電流采樣電路、電壓的采樣電路、電機轉子轉速及位置的反饋電路等,并完成相關的原理圖繪制、PCB板的制作及元器件的焊接工作。軟件部分介紹了主要組成程序的設計思路和流程,使用QuartusII軟件的Verilog語言編寫了包含主程序、電壓及電流采集程序、PI控制程序、SVPWM產生程序、編碼器數據采集程序和系統保護程序。后,在搭建的實驗平臺上進行了調試及實驗,實現了對電壓、電流的采集及對式編碼器反饋數據的通信,并對電流環閉環控制,通過實驗獲得的數據對交流伺服系統電流環的動態特性進行了研究。