精密控制伺服电机的最佳凯发app官网登录的解决方案 -凯发app官网登录
精密控制伺服电机的最佳凯发app官网登录的解决方案
伺服电机通常用于需要精密控制电机移动位置的应用，像是cnc、机器人与运动控制，想要精准、稳定、快速地控制伺服电机，便需要采用伺服电机控制系统。本文将为您介绍由艾睿电子（arrow）与adi共同开发的伺服电机控制凯发app官网登录的解决方案。
伺服电机（servomotor）是对用于使用伺服机构的电机总称，所谓伺服系统，就是依照指示命令动作所构成的控制装置，应用于电机的伺服控制，将传感器装在电机与控制对象机器上，侦测结果会返回伺服放大器与指令值做比较。因为伺服电机是以回馈信号控制，与藉由输入脉冲讯号控制的步进电机有所区别。
伺服电机的动作特性是进行位置定位控制和动作速度控制，其主要特点是转速可以精确控制，速度控制范围广，可以安定平顺等速运转之外，还可以根据需求随时变更速度，且在极低速度也可以稳定转动，并能迅速做出正转与逆转，也能迅速加减速。伺服电机在由静态改为动态运作，或由动态改为静态运作所需费时极短，而且即便有外力附加仍可以保持位置，并在额定容量范围内瞬间产生大转矩，输出功率大且效率也高。
为了更精准、快速地控制伺服电机，艾睿电子基于adi的产品开发出arrow-adi adp servo电机控制系统──adsp-cm4xx混合信号控制处理器，其采用arm cortex m4处理器内核，集成高精度adc、数字加速器和滤波器、sram和闪存以及丰富的外设。adsp-cm4xx处理器适用于要求高性能实时控制和模拟转换的广泛嵌入式应用。
adp servo系统功能框图
arrow-adi adp servo采用了240 mhz arm cortex m4内核集成浮点运算单元，可支持高级编程模型和复杂算法，内置384kb sram和2mb闪存，可从容应对大程序，具备双信道16位sar adc、无失码、13 enob，转换速率达380ns，适应于高精度闭环控制应用。具有谐波分析引擎，可兼容并网连接，支持高级pwm和定时器功能，可有效提升转矩波动和电机性能。内建sinc滤波器，可无缝连接ad74xx隔离式转换器，支持 2路can接口、3路uart、2路spi接口，以及8个32位定时器、2个双线接口和4个正交编码器接口。
arrow-adi adp servo采用24x24 176引脚lqfp封装，搭载91个gpio引脚和16个adc输入引脚，专门针对电机控制应用而优化。
arrow-adi adp servo包含功率板与控制板，功率板主要是用于高压强电信号的输入输出处理，控制板则包含了adi的dsp（adsp - cm408）、adi的工业以太网接口芯片（fido5200）和altera的fpga（10cl025），主要负责检测回路信号的读入和控制信号的输出，并附带有串口通信功能、显示与按键交互等辅助功能。
adsp-cm408cswz-af
cm40x dsp功能模块包含adc和模拟电路，cm40x系列处理器的最大优势之一在于其片内sar型adc的精度，以cm403为例，cm403总共有26路模拟量输入，不过其中只有24路可以被用于接到外部的模拟量。另外的两路是分别接到内部的两路dac的输出，用于某些需要自诊断的应用中，用来检测adc是否工作正常。cm403内部的adc最高的采样率可以达到2.6msps，而且在2.6m采样率轮询0~11路模拟量输入的情况下其信纳比还可以达到81db。
adi公司的fido5000多协议（rem）交换芯片有fido5100和fido5200两种型号，这两种型号的区别仅在于它们支持的以太网协议。fido5100支持除ethercat以外的各种主要工业以太网协议，而fido5200支持包括ethercat在内的各种主要工业以太网协议。
fpga是现场可编程门阵列的简称，它是一种半导体集成电路，支持对设备中的大量电气功能进行更改，它可由设计工程师更改，也可在pcb装配过程中更改，也可在设备发运到客户手中后“现场”更改。arrow-adi adp servo采用了altera的10cl025ye144i8芯片，此芯片具有24,624个le，76个通用io，可实现多种复杂功能。
艾睿电子基于adi的产品开发出adi伺服电机控制凯发app官网登录的解决方案是带有工业以太网凯发app官网登录的解决方案的伺服驱动器，其基于adsp-cm408和fido5200。adi提供完整的产品组合，包括数据转换器、放大器、嵌入式处理器、icoupler®数字隔离器和电源管理器件。演示板主要包括电源模块、控制模块、显示模块。
adi伺服电机控制凯发app官网登录的解决方案支持输入电压为200〜240vac，转动速度<= 3000rpm，输出电流<8a，具备高精度和快速动态响应，核心芯片采用adi的cm408f、ad7403、adum130e、adum141e、adm809、adm3483、lt1529iq-3.3、adp1706ardz-2.5、adp1706ardz-1.2、fido5200bbcz与altera的10cl025，还有意法半导体（st）的viper53-e、stth108a、l78l05、l78m24cv、stps1150a、stth1r02u，以及英飞凌（infineon）的ikcm30f60ga、ikw30n60dtp，安森美半导体（on semiconductor）的gbu8m、fod3184、fod817、74act244sc，sitime的sit8208、nexperia的74hc165d、74hc595d、74vhc14d、74lvc1g08gv，te的rz03-1a3、usb_1734035、d_sub-26-5178238、rj45-6116353等。
在工业4.0快速发展的时代，有越来越多的工业应用采用高精度的伺服电机，并需要结合工业以太网来完成系统连线功能，改变了工业应用的未来发展。有鉴于市场需求日益增加，艾睿电子推出了基于adi的伺服电机控制凯发app官网登录的解决方案，将有助于工业4.0应用的快速推展，值得相关产品开发商深入了解这个凯发app官网登录的解决方案，并加大力度投入相关应用市场。