電子發燒友網>電子資料下載>傳感與控制>使用帶集成驅動器的功率器件板實現機器人控制

使用帶集成驅動器的功率器件板實現機器人控制

2453872 2017-05-10 | rar | 0.80 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

　　您已根據視頻源、其它傳感器、項目目標和應用細節的輸入，確定了機器人手臂的軌跡和位置。剩下只有一個問題——即將所需的目標位置轉換為特定指令，以需要的加速度、速度和減速度驅動手臂的電機，使其在沒有過沖和任何電氣問題的情況下（如果存在機械故障）順利到達終點。

　　將來自系統處理器的低電平數字信號轉換為電機本身具體的詳細指示，是一個需要多方位考慮的過程。此外，這些數字信號不具備電機通常所需的高電壓和高電流。因此，在實際電機的指令和控制之間需要一系列的控制和轉換級（圖 1）

　　圖 1：完整的電機控制信號路徑由數字和處理器功能（1、2、3）以及需要截然不同設計專長的模擬和電源電路（4、5）構成，具有復雜的技術要求。（使用 Digi-Key Scheme-it 繪制的原理圖）

　　其中的中間級是調用總體任務（“將杯子從 A 移動到 B 并清空內容物”）的用戶 I/O（框 1）與實際執行工作的電機（框 6）之間的關鍵路徑。具體包括：

　　將高級目標轉換為一個或多個電機的“向前移動機械臂 2 英寸，順時針旋轉 180 度，然后停止”（框 2）等具體步驟的監控處理器；

　　運動控制算法處理器（框 3）。該處理器定義了如何根據加速度和加速時段、行進速度、減速度和減速時段以及終點等所需的運動軌跡因素完成每個步驟。然后確定如何驅動電機線圈，并執行這些細節。此外，可用一個處理器為多個電機執行此操作，尤其是當它們的動作相互關聯時。

　　來自（3）的低電平數字信號然后進入 MOSFET/IGBT 驅動器（框 4），它可提供打開/關閉電源開關 MOSFET/IGBT 所需的特定電壓和電流。這些驅動器是輕松的低電平數字信號與棘手的高功率管理功能之間的接口。這些驅動器必須與 MOSFET/IGBT 所需的電壓、電流、壓擺率以及開/關時段等獨特驅動參數相匹配，并且還要適應 MOSFET/IGBT 可能遇到的開關瞬態、過熱、甚至短路等常見問題。

　　然后，電源開關（MOSFET 或 IGBT）以電機所需的電流/電壓水平（框 6）控制進入電機線圈的電流（框 5）。請注意，許多但并非所有應用還需使用電機提供的某類傳感器反饋（霍爾效應傳感器、編碼器、旋轉變壓器），以告知處理器該電機的實際情形；而有些算法，如磁場定向控制（FOC），不需要此類反饋，但需要進行額外的計算并可能降低精度。