用FET1052-C控zhi永磁同步jiao流伺服电机的方案分xi

运动控zhi、精密控zhi是目前众多行业设备的新增需求,为了shizhexie设备nengyi最紉un男詎engqugong作,采用改liang的新型马da控zhiji术是guan键所在。neng效的提高是趋势所向,新ji术同shi还neng带来更多的优势,如实xian更加平稳的gong作,dafu度降低噪声水平。众多zhi造shang正在应对zhexie挑zhan,马da市场正在被更加高效的方案ti代,如直流无shua(BLDC)和永磁同步电机(PMSM)。


近年来,采用全数字控zhi方法,yi永磁jiao流电机为控zhi对象的全数字jiao流伺服系tong,正在逐渐取代yi直流电机为控zhi对象的直流伺服系tong和采用模拟控zhiji术的模拟式jiao流伺服系tong。全数字jiao流伺服系tong采用shi羕ao貁hi方法,ke实xian优liang的控zhi品zhi。

li用NXP最衛u⒉嫉命a href="/product/imxrt1052-42.html" class="tag-link">i.MXRT1052高性nengchu理器,ke实xian对jiao流电机运行的wei置、速度和电机电枢电流的高精度控zhi,该产品wan美ronghe了低gonghao应用chu理器和高性neng微控zhi器的优势。i.MXRT系lie是业界首款跨界chu理器,yi实hui的价格提供超高性nengArm? Cortex?-M内核、实shigongneng和MCUke用性。

i.MXRT1052高性nengchu理器


一、飞凌FET1052-Cte点


1、i.MXRT1052te点


运行更快,响应更快

■ 采用Cortex-M7架gou,主频528MHz,CoreMark 3020 /1284 DMIPS;

■ 512KB紧耦he内存,中断延迟低至20ns;

■ 行业最低的动态gonghao,带集成DC-DC转huan器。

i.MXRT1052te点



扩展更强,接口更多

■  核心板引出多da124个GPIO,原sheng支持LCD、Camera、USB、UART、CAN、Ethernet、 PWM等gongneng接口。

iMXRT1052接口资源



数据加密,gong业品zhi

■  高kekao性引导(HAB),带实shiQSPIFlash解密,128weiAES加密和zhen随机数sheng成 器,板卡设ji充分考虑信haowan整性,保证最紉un牡缙?詎eng,-40-85℃温度标准 保证在严酷huan境謝ing榷ㄔ诵小

RT1052gong业品zhi

二、飞凌FET1052-C方案展示


方案整体kuang图

RT1052控zhi器



■ RS232通xun接口电lu用于PC机与FET1052-C核心板通xun的电平转huan;

■ 速度模拟控zhi输入接口电lu用于速度控zhi信hao,yi模拟的方式输入;

■ LCD显示电lu用于LCD显示速度、人机絟uan?/a>等信息;

■ 光电码盘接口电lu用于光电码盘与i.MXRT1052的连接;

■ 电流jian测电lu用于U和Vxiang电流的jian测;

■ qu动、隔离电lu用于隔离qu动逆变电lu。


电流jian测电lu

i.MXRT1052支持liang个高精度AD转huan控zhi器,mei个控zhi器支持16个通道。

高da12bit分bian率的线性逐次逼近算法,1MS/S的采样速率,支持中断与轮xun方式采样,ke实xian对电机的三xiang电压采样,无需jin行xiangwei补偿。但you于是单极性,所yi对jiao流采样shi要加提升电lu,shijiao流信hao电压范围在0V~3.3V之间。本方案中shi用了3luA/D转huan输入,分别为2lu电流jian测和1lu模拟信hao输入采样。电流jian测就是把jiao流电机的liangxiang定zi电流转huan成xiang应的二jinzhi代码,yi方便chu理。yin为本系tong是三xiang平衡系tongIA+IB+IC=0,yin此zhi要jian测其中lianglu电流,就keyi得到三xiang电流。you于霍尔元件输出的是ruo电流信hao,yin此,应将该电流信hao转huan成电压信hao,ran后jing过滤波加法chu理,you于霍尔电流传感器的输出的是有正负方向的电流信hao,而i.MXRT1052pian内A/D转huan器为单极性输入为0~3.3V的电压信hao,yin此要有电压偏yi电lu。



光电码盘接口电lu

i.MXRT1052支持四lu正jiao解码器(ENC),li用来自wei置/速度传感器的5个输入信hao(PHASEA,PHASEB,INDEX,TRIGGER和HOME),正jiao解码器模块对轴wei置,转数和速度jin行解码,正jiao编码脉冲电luke用于连接光电编码器,yi获得xuan转机械的wei置和速率等信息。

i.MXRT1052支持四lu正jiao解码器



qu动隔离电lu

keshi用youIR公si所sheng产的IR2132来qu动G4PH50UD-E(IGBT),gou建成三xiang逆变器。yin为i.MXRT1052所产sheng的PWM波xing频聅hi冉细撸?靡籦an的低速光耦会shi得qu动电lu的开guanshi间变chang,在低速,小负载shi会褁ian赜跋斓降缁?牡退傩詎eng,所yike选用高速光耦,有效提高逆变器的快速性。

i.MXRT1052最高支持32luPWM输出,包含PWMzi模块,mei个zi模块都设ji为控zhi单个ban桥gong率ji。提供故zhang通道支持。该PWM模块keyi产sheng各种开guan模式,包kuo高度的复杂的波xing。支持控zhi所有已知的电机类型,也是控zhi不同开guan模式电源(SMPS)拓扑的理想选择。



RS232通xun、显示电lu

i.MXRT1052最高支持8luUART、2luCAN接口,方便扩展其他gongneng应用;支持8/16/24weiLCD接口,支持最da1366×768分bian率,支持4.3、7寸电阻触摸,支持8/16-bitMPU/8080接口。支持2D图xing加速引擎,支持emWIN图xing界面;飞凌qian入式OK1052-C开发板支持裸机、FreeRTOS、ucLinux操作系tong开发,方便客户不同场he的产品应用。

MCU模式支持Keil、IAR、ARM-GCC等编yi器,同shi还支持Amazon FreeRTOS、SDK、ARM mbedyijiruan件ku、在线gongju和xiang应支持的全球ARMsheng态系tong来实xian快速原型zhi作和开发。 MPU模式依ran采用gong程师最为熟悉的Ubuntu+GCC开发方式。


三、FET1052-C核心板分为liang种配置

RT1052核心板分为liang种配置

本次方案充分展示了FET1052-C在电机控zhi方面突出的性neng优势yiji接口丰富程度,liang个PMSM电机控zhi方案keyi参考发布在NXP官wang的应用笔记AN12200(Dual  FOC  Servo  Motor  Control  on  i.MXRT)。