[發明專利]基于總線技術的伺服驅動系統

有效

• 申請號: 201210003735.0
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN103199773A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 孟慶鑄;褚明杰;曲道奎;徐方;於曉龍;賈凱;沈德峰;楊奇峰
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

1.一種基于總線技術的伺服驅動系統，其包括一用于發送一控制指令的上位機及一伺服電機模塊，所述伺服電機模塊包括至少一伺服電機，其特征在于：所述基于總線技術的伺服驅動系統還包括一電源模塊、一與所述上位機相連的控制模塊及一與所述電源模塊、所述控制模塊及所述伺服電機模塊相連的驅動模塊，所述控制模塊包括一基于總線技術的總線接口電路，當所述上位機發送所述控制指令時，所述控制模塊執行所述控制指令，并通過所述總線接口電路輸出一控制信號至所述驅動模塊，所述驅動模塊通過所述總線接口電路與所述控制模塊進行通信，所述驅動模塊采集所述伺服電機的電流環，并進行電流閉環運算后輸出一用于控制所述伺服電機運行的PWM信號。

2.如權利要求1所述的基于總線技術的伺服驅動系統，其特征在于：所述基于總線技術的伺服驅動系統還包括一連接于所述控制模塊與所述伺服電機模塊之間的編碼器串行通信模塊，所述編碼器串行通信模塊將所述伺服電機各軸的位置信號傳送至所述控制模塊，所述控制模塊進行位置閉環與速度閉環的運算，并將計算值經由所述總線接口電路傳送至所述驅動模塊。

3.如權利要求2所述的基于總線技術的伺服驅動系統，其特征在于：所述控制模塊還包括一與所述上位機相連的I/O電路、一與所述上位機相連的通訊電路、一與所述I/O電路、所述通訊電路及所述總線接口電路相連的DSP控制電路及一與所述DSP控制電路相連的編碼器串行通信接口電路，所述DSP控制電路處理并執行所述上位機傳送的控制指令，同時對所述編碼器串行通信模塊傳送的所述伺服電機各軸的位置信號進行位置閉環與速度閉環的運算，并將計算值經由所述總線接口電路傳送至所述驅動模塊。

4.如權利要求1所述的基于總線技術的伺服驅動系統，其特征在于：所述伺服電機模塊包括多個不同種類的伺服電機，所述驅動模塊包括多個分別與所述伺服電機對應連接的驅動電路，每一驅動電路均包括一與所述總線接口電路相連的總線接口子電路、一與所述總線接口子電路相連的DSP驅動子電路一與所述DSP驅動子電路相連的功率驅動子電路及一連接于所述功率驅動子電路與所述伺服電機之間的電流檢測及保護子電路。

5.如權利要求4所述的基于總線技術的伺服驅動系統，其特征在于：每相鄰兩個驅動電路的總線接口子電路相互連接，每相鄰兩個驅動電路的功率驅動子電路相互連接，且第一個驅動電路的功率驅動子電路與所述電源模塊相連，所述控制模塊輸出的控制信號經由所述總線接口電路及所述驅動模塊的每一總線接口子電路傳送至每一DSP驅動子電路，所述電流檢測及保護子電路采集所述伺服電機的電流環，所述DSP驅動子電路進行電流閉環運算并輸出PWM信號來驅動對應的功率驅動子電路內的控制開關的開通或關斷，進而控制每一伺服電機的運行。

6.如權利要求5所述的基于總線技術的伺服驅動系統，其特征在于：當所述電流檢測及保護子電路采樣的電流值過大時，將使得所述驅動電路內的DSP驅動子電路關斷所述PWM信號，所述伺服電機停止運行。

7.如權利要求5所述的基于總線技術的伺服驅動系統，其特征在于：所述電源模塊包括一三相交流電源、一與所述三相交流電源相連的整流電路及一與所述整流電路相連的再生制動電路，所述三相交流電源經過所述整流電路整流后輸出一直流母線電壓至所述驅動模塊的功率驅動子電路，所述多個驅動電路共用一個直流母線。

8.如權利要求7所述的基于總線技術的伺服驅動系統，其特征在于：當所述驅動電路的個數過多時，所述電源模塊中的再生制動電路開始作用來釋放產生的再生能量。

9.如權利要求7所述的基于總線技術的伺服驅動系統，其特征在于：所述每一伺服電機包括一電機編碼器，所述編碼器串行通信模塊包括一與每一伺服電機分別相連的編碼器接口及一連接于所述編碼器接口與所述控制模塊的編碼器串行通信接口電路之間的編碼器串行通信接口。