A06B-6110-H055 為這些運動控制系統(tǒng)實時實施復(fù)雜控制算法的關(guān)鍵是功能強大的數(shù)字信號處理器 （DSP） 的出現(xiàn)。 即使在要求不高但對成本敏感的應(yīng)用中，例如家用冰箱壓縮機驅(qū)動器，也可以利用 DSP 的強大功能來實現(xiàn)無傳感器控制算法，從而降低系統(tǒng)成本并提高驅(qū)動器的整體魯棒性。在高性能伺服驅(qū)動器中，DSP 強大的計算能力允許通過矢量控制、紋波轉(zhuǎn)矩降低、預(yù)測控制結(jié)構(gòu)和對非理想系統(tǒng)行為的補償實現(xiàn)更精確的控制。
除了強大的DSP內(nèi)核外，所有電機控制系統(tǒng)都需要大量附加電路才能正確運行，包括以下功能：
電流或電壓反饋的模數(shù)轉(zhuǎn)換
脈寬調(diào)制 （PWM） 模塊，用于生成逆變器開關(guān)命令
通用數(shù)字輸入/輸出端口。
ADI公司現(xiàn)在提供一系列基于DSP的單芯片電機控制解決方案，將這些外設(shè)功能與高性能DSP內(nèi)核和所需存儲器集成在一起。本文介紹兩種器件：ADMC330?，專為滿足中低性能動態(tài)要求而設(shè)計，ADMC300?擴展了單芯片功能以控制高性能伺服驅(qū)動器。
ADMC330 基于 DSP 的單芯片電機控制器（見圖 1）：ADMC330 在單個芯片上集成了 20 MIPS DSP 內(nèi)核、2K 字程序存儲器 RAM、2K 字程序存儲器 ROM、1K字數(shù)據(jù)存儲器 RAM、2 個串行端口和各種電機控制外設(shè)。DSP內(nèi)核類似于16位定點ADSP-2171中使用的內(nèi)核。電機控制外設(shè)包括 7 個模擬輸入和一個基于比較器的 ADC 子系統(tǒng)，每個 PWM 周期允許 4 次轉(zhuǎn)換。此外，先進的 3 相 12 位 PWM 系統(tǒng)能夠以最小的處理器開銷生成所有必要的逆變器開關(guān)信號，定時在 100 ns 以內(nèi)。這些PWM信號的死區(qū)時間可以在處理器中調(diào)整，因此不需要外部邏輯。PWM 單元包括用于無刷直流電機或電子換向電機的特殊模式，其中三個電機相位中只有兩個同時導(dǎo)通。此外，ADMC330還包括8條數(shù)字I/O線、一個看門狗定時器、一個通用16位定時器和兩個輔助PWM輸出。
圖1.ADMC330是基于DSP的單芯片電機控制器。
ADMC300 基于 DSP 的單芯片伺服電機控制器（圖 2）：用于機器人和機床的高性能伺服驅(qū)動器需要高分辨率 ADC 和位置傳感器接口來滿足苛刻的性能要求。ADMC300通過基于單芯片DSP的解決方案滿足了這些應(yīng)用的需求。ADMC300的附加功能適用于要求更高的應(yīng)用，包括針對25 MIPS性能增強的DSP內(nèi)核。此外，程序內(nèi)存RAM已翻倍至4K字。通過包括五個獨立的Σ-Δ型ADC，提供12位分辨率，可以滿足對多通道、高分辨率ADC的需求。通過提供三條外部多路復(fù)用器控制線，可以擴展模擬信號。此外，ADMC300還通過編碼器接口實現(xiàn)位置檢測，可輕松連接到增量編碼器。
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