工业机器人交流伺服驱动系统设计

调误差值： b =yL-xL× ma；（3）根据计算结果对ADC 的其他应用通道进行校正，应用经过校正处理后的采样数据。
　　3 工业机器人交流伺服驱动软件设计
　　软件系统是工业机器人交流伺服驱动的核心，一旦硬件电路确定之后就很难在进行更改，而软件系统则可以进行更改，根据不同的环境要求进行指令的调整。软件系统主要包括主控制程序和中断子程序设计，根据硬件线路设计的要求，本文设计的软件主要是采取某公司发布的DSP集成编译环境CCS4.12，使用C语言编程。
　　3.1 主程序设计
　　主程序设计的主要任务就是完成对控制器各寄存器的初始化，实现对ADC采样通道软件的校正，具体结构为：开始——变量初始化——I/O接口初始化——A/D通道检测及校正处理——调用各子程序初始化函数——状态检测——循环等待中断。
    3.2 矢量控制程序 
　　矢量控制的主要目的就是在进入矢量控制中断程序之后，需要对现场进行保护，并且对电机母线电压、定子电流信号采样，实现速度算法，进行坐标变换，最后输出空间矢量电压，恢复现场退出中断。具体的程序流程见图3。 
　　3.3 空间矢量调制（SVPWM）程序 
　　该程序是整个系统的核心，因此控制算法也是该设计的关键。首先经过Park 逆变换获得两相静止电压矢量 Uaref Ubref，再经过Clarke 逆变换得到三相静止电压值，依据电压值判断此时合成电压矢量所处的扇区，然后在计算合成电压矢量在相应扇区中两相邻电压矢量上的导通时间t1、t2， 经过饱和判断以后再计算出电压空间矢量的切换点时刻taon、tbon、tcon，根据此计算结果对控制器比较寄存器进行赋值，完成矢量调制电压波形的输出。 
　　4 工业机器人交流伺服驱动系统的测试 
　　4.1 电流环测试 
　　电流环动态响应特性直接关系到矢量控制系统的性能，通过电流环跟踪测试可以看出在给定正负2A电流时，反馈电流最大超调只有±390mA。综观整个电流环响应曲线，其上升时间、超调量和稳态误差均有良好的特性，能够满足工业机器人高性能伺服控制系统的要求。 
　　4.2 速度环测试 
　　速度调节是机器人伺服控制系统的最重要的环节，直接决定了伺服控制系统的性能。一是带固定小负载时的速度跟踪。以5Hz为频率，周期性的给定速度1500r/min，电机空载，此时的速度跟踪曲线如图4所示。从图中可以看出此时的速度上升时间、超调量和稳态误差均有良好的效果，符合系统的要求。二是带固定负载时的速度跟踪。用磁粉制动器周期性的对伺服控制系统加2N.M的固定负载，此时检测的结果表现速度的上升时间、超调量和稳态误差均效果良好，符合机器人高精度伺服的要求。三是恒定转速突加负载速度跟踪。电机在小负载1500r/min时，Q轴稳态电流为200mA左右，转速恒定为1500r/min，突加2N.M的负载后，Q轴电流马上上升到2.99A左右，受负载影响转速下降到1420r/min左右，系统用了50mS的时间又将转速稳定到了1500r/min。可见控制系统在抗负载波动方面效果良好。