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Siemens SMP-E19-A84运动控制系统设计

　　本文是以Siemens SMP-E19-A84为控制器核心，直流无刷电机/有刷电机/永磁同步电机为控制对象进行伺服驱动器设计。设计指标为：适应12— 36V宽范围直流母线电压输入，工业标准5V逻辑电源输入，zui大输出电流3A，峰值电流6A。在进行伺服控制器设计之前，根据MotionChip的特点和伺服电机的特性进行总体功能设计如下：

　　·采用位置环、速度环、电流环的三环结构；三环都采用PID调节器；电机参数设置采用计算机辅助计算和工程整定相结合的办法；

　　·具有通用伺服控制器接口，并可利用提供的人机接口进行独立参数设置，有网络通讯接口进行独立参数设置，有网络通讯接口方便外部监视和控制。

　　伺服系统的总体系统结构可以分为：MotionChipzui小系统、驱动电路、电流反馈检测、外部控制接口、通讯接口等，如图1所示。伺服驱动器的硬件结构分为2个主要部分：驱动电路部分：主要包括逆变桥、前置驱动、电流检测；

　　 控制电路部分：包括反馈检测、外部控制接口、通讯接口、MotionChipzui小系统。

控制系统设计

　　在MotionChip的基本系统中，选用美国 Xicor公司的SPI串行EEPROM：X25650来存储TML运动指令。该EEPROM的存储容量为8K×8bit，zui大时钟频率可达5MHz。由于在MotionChip正常运行时指令访问时间21ns，所以为了使程序高速有效的运行，增加了2片32可×8bit的静态RAM：ASC256-12JC，该SRAM的存取时间为12ns，所以MotinChip对该芯片的存取时间为12ns，所以MotionChip对该芯片的存取数据时不需要插入等待状态。并且该 SRAM具有较低的活跃功耗，在待机状态时可自动进入更加低功耗的节能状态。MotionChip芯片本身提供了电机控制的接口，包括6路PWM信号，在使用中可以配置作为三相电机逆变桥的驱动信号。

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