實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在本次實(shí)驗(yàn)中,我們利用ccs軟件將dsp接收到的電流采樣信號(hào)在dq坐標(biāo)中顯示成直觀的波形曲線進(jìn)行對(duì)比分析。
在用新型電流采樣電路設(shè)計(jì)中,當(dāng)伺服電機(jī)正常工作時(shí),ir2175的輸入為正弦電壓信號(hào),po端口輸出頻率為130khz、占空比隨電流大小變化的pwm信號(hào)(如圖3,4,5),其占空比范圍為9%~91%。當(dāng)采樣電阻上的壓降為0時(shí),輸出信號(hào)的占空比為50%(如圖3所示);當(dāng)輸入電壓的變化范圍為-260mv~+260mv時(shí),對(duì)應(yīng)于輸出電壓的變化范圍為9%~91%。當(dāng)采樣電阻上的壓降大于260mv時(shí),輸出信號(hào)的占空比保持最大值91%(如圖4所示);輸入小于-260mv時(shí),輸出占空比保持最小值9%(如圖5所示)。當(dāng)采樣電阻上的壓降超過-260mv~+260mv時(shí),ir2175的端輸出一個(gè)典型值為2μs的低電平有效的過流信號(hào)。
通過對(duì)圖3,4,5的觀察分析,可知,通過ir2175輸出的pwm波形穩(wěn)定且干擾信號(hào)較少,傳送給dsp的采樣數(shù)據(jù)相對(duì)較為精確。
現(xiàn)將兩種電流采樣方案在軟件程序及調(diào)試參數(shù)均相同的情況下采集到的電流信號(hào)波形進(jìn)行對(duì)比,如圖6圖7所示。
用常規(guī)電流采樣電路設(shè)計(jì)所得到的兩路采樣信號(hào)波形曲線如圖6所示,可以看出其為正弦波形,因該波形仍然存在一部分毛刺,故波形不圓滑,因此我們?cè)诖嘶A(chǔ)上加入軟件濾波,成功實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)控制。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),可以實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)。
用新型電流采樣電路設(shè)計(jì)所得到的兩路采樣信號(hào)波形曲線如圖7所示,其波形十分平滑,可以不加任何處理直接用作電流環(huán)閉環(huán)。
以上兩種電流采樣電路均可以實(shí)現(xiàn)電流環(huán)閉環(huán),但通過圖6和圖7的實(shí)驗(yàn)波形圖可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用采樣電阻與線性光耦組成的電流采樣電路時(shí),易受到外界干擾,需要增加較多的濾波電路并進(jìn)行大量的調(diào)試,且所得的波形不平滑。而使用ir2175組成的采樣電路時(shí),可以大大簡(jiǎn)化接口電路,又因?yàn)槠漭敵鲂盘?hào)為數(shù)字信號(hào),可較大程度上減小外界干擾對(duì)其造成的影響,較之前一種設(shè)計(jì)電路更方便,穩(wěn)定,閉環(huán)效果更好。
結(jié)束語
通過本次實(shí)驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn)使用電流傳感器芯片可以很方便的解決伺服驅(qū)動(dòng)器的電流采集,并且采集到的信號(hào)較為精確,但是在pcb設(shè)計(jì)時(shí)仍要重視高壓與低壓信號(hào)的隔離,并應(yīng)增加適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)電路及濾波電路。
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