對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)人員而言，包含可配置數(shù)字和模擬控制技術(shù)以及電源電路和電源開(kāi)關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)電路解決方案的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)平臺(tái)可以極大地簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)任務(wù)。集成了國(guó)際整流器（IR）發(fā)行的軟硬件的IRMCS201設(shè)計(jì)平臺(tái)已成為交流伺服驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)計(jì)平臺(tái)的模型。設(shè)計(jì)平臺(tái)包括伺服驅(qū)動(dòng)器控制器和ServerDesigner軟件工具。

伺服驅(qū)動(dòng)器控制器的核心是專用電機(jī)控制芯片IRMCK201。 IRMCK201芯片是圍繞國(guó)際整流器公司的運(yùn)動(dòng)控制引擎設(shè)計(jì)的，是iMoTIon IP系列的一部分。 iMoTIon芯片組的MCE可以在6μs內(nèi)完成磁場(chǎng)定向控制，而高性能可編程DSP則需要15-20μs才能達(dá)到比傳統(tǒng)DSP快20倍的計(jì)算速度。 MCE被設(shè)置為并行硬件控制器信號(hào)處理器，它避免了傳統(tǒng)微控制器或DSP架構(gòu)遇到的困難，并且速度更快，因?yàn)樗峁┝烁蟮撵`活性和改進(jìn)的數(shù)字控制性能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了模擬控制帶寬。因此，MCE可以支持更高的轉(zhuǎn)矩控制帶寬，并在不超過(guò)有效循環(huán)時(shí)間的情況下實(shí)現(xiàn)更多其他控制和外圍功能。

PC上安裝了ServerDesigner，這是一種為將特殊芯片應(yīng)用于電機(jī)控制而開(kāi)發(fā)的軟件工具。客戶只需要使用ServerDesigner軟件通過(guò)芯片的通信端口來(lái)配置芯片的內(nèi)存，然后根據(jù)他們的特定需求調(diào)整控件以符合所需的設(shè)計(jì)規(guī)范。主要通信邏輯包括用于RS232C，RS422或RS485通信的異步通信接口，高速SPI接口以及8位寬的主機(jī)并行接口（主機(jī)并行接口）。所有通信端口都具有對(duì)內(nèi)存的相同訪問(wèn)權(quán)限，因此用戶可以讀寫每個(gè)選定的存儲(chǔ)設(shè)備，并使用可用端口來(lái)配置和測(cè)試驅(qū)動(dòng)器。簡(jiǎn)化原始的復(fù)雜設(shè)計(jì)過(guò)程。

伺服控制器設(shè)計(jì)

您可以根據(jù)IRMCS201設(shè)計(jì)平臺(tái)提供的伺服驅(qū)動(dòng)器控制器的硬件設(shè)計(jì)參考來(lái)設(shè)計(jì)伺服驅(qū)動(dòng)器控制器。

主機(jī)界面

IRMCK201芯片提供RS232/RS422/485，SPI接口或8位并行接口以與外部主機(jī)進(jìn)行通訊，您可以編程并選擇RS232/RS422/485通訊模式。通過(guò)MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片的RS232接口，PC主機(jī)可以直接配置MCK201寄存器的內(nèi)容并監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。通常，不同的通信方法是活動(dòng)的，它們可以彼此切換，但不能同時(shí)運(yùn)行。

電機(jī)控制界面

IRMCK201芯片具有6個(gè)SVPWM輸出，三相橋式逆變器的功率開(kāi)關(guān)器件IGBT由光耦合器和IR2136芯片驅(qū)動(dòng)，還可以直接與智能電源模塊連接。驅(qū)動(dòng)器芯片IR2136能夠防止同一橋臂的通過(guò)邏輯，并阻止所有電壓和過(guò)電流輸出。 IRMCK201提供IR2175線性電流傳感器芯片和直接接口引腳，IR2175的大輸入電壓為260mV，并可將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為130kHzPWM信號(hào)。

IRMCK201具有編碼器接口電路，編碼器脈沖數(shù)在200到10,000轉(zhuǎn)之間，脈沖頻率高達(dá)1MHz，這使得配置速度伺服控制系統(tǒng)變得容易。它可以與各種編碼器連接，并且可以接收相互正交的ENA，ENB信號(hào)和零標(biāo)記信號(hào)（https://www.dgzj.com/Electrician"s Home）和三個(gè)HALL信號(hào)輸入，這三個(gè)信號(hào)可以單獨(dú)使用或重復(fù)使用。當(dāng)系統(tǒng)通電時(shí)，IRMCK201可以通過(guò)HALL傳感器信號(hào)和Z脈沖位置來(lái)估算永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子極的初始位置。

控制輸入和狀態(tài)顯示界面

IRMCK201具有數(shù)字IO引腳，例如控制輸入和狀態(tài)指示?？刂戚斎胄盘?hào)包括啟動(dòng)，停止，運(yùn)行方向，故障排除等。狀態(tài)指示信號(hào)包括系統(tǒng)錯(cuò)誤指示，PWM輸出激活，同步指示等。

串行存儲(chǔ)器接口

IRMCK201具有串行存儲(chǔ)器接口。上電并復(fù)位芯片后，它無(wú)需主機(jī)干預(yù)即可通過(guò)I2C總線將配置的數(shù)據(jù)讀取到存儲(chǔ)器中。因此，系統(tǒng)可以在沒(méi)有主機(jī)控制的情況下獨(dú)立運(yùn)行，并且可以通過(guò)讀取串行存儲(chǔ)器的內(nèi)容來(lái)獲取初始化數(shù)據(jù)。

配置控制器參數(shù)

使用PC上安裝的ServerDesigner軟件工具，將電機(jī)參數(shù)和控制參數(shù)下載到MCK201的寄存器中，從而無(wú)需軟件編程即可完成控制系統(tǒng)的配置。電機(jī)參數(shù)包括額定轉(zhuǎn)速，繞組電阻，電感，額定電流，電機(jī)慣量，極數(shù)，空載電流值，編碼器精度和類型。對(duì)于永磁同步電動(dòng)機(jī)，還有電壓常數(shù)和轉(zhuǎn)矩常數(shù)?？刂茀?shù)包括PI調(diào)節(jié)器參數(shù)，加減速時(shí)間，PWM載波頻率和死區(qū)時(shí)間。