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基于开放式伺服与主轴统一硬件平台的CIS一体化协调控制研究

2006-11-15 15:58:00　华中科技大学控制与工程系万淑芸姜向龙万宇宾胡婵娟　供稿

高性能、智能化全数字交流伺服单元和主轴伺服单元，特别是高速主轴及其控制的研究，是形成我国数控成套供应能力，实现高速、高精数控系统的关键技术。本文主要介绍基于DSP＋FPGA伺服和主轴统一硬件平台方案，侧重介绍面向高速度大容量主轴伺服驱动系统的基于功率预估的能量控制策略。

1　引言

伺服驱动和主轴驱动装置是数控系统的执行机构和动力机构。一台高性能数控机床，必须配备高性能的主轴和伺服，才可能实现高速和高精的加工要求。

当前，伺服驱动普遍采用PWM技术。采用PWM技术的伺服驱动系统存在着能量单方向传递问题，其直接后果表现在以下方面：制动时产生高压降低了运行的可靠性；不能实现再生制动限制了应用场合和容量进一步提高；采用二极管整流产生谐波污染电网。提高电流质量和效率，实现能量再生控制是减少能耗、实现节能的有效措施。对大容量高速主轴伺服来说，减少储能电容器容量、减少装置体积也是系统集成化的需要，以PWM整流取代二极管整流，形成所谓CIS系统（Converter-Inverter Sys

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