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Sigma-Delta 調制器為運動控制提供調諧反饋

2512879 2022-11-28 | pdf | 207.1KB | 次下載 | 免費

資料介紹

機器人應用要求對驅動許多機器關節的電機進行精確控制。控制系統需要知道各種手臂和執行器的位置，以確保可靠和安全的操作。效率要求還要求實時更好地了解電機外殼內的轉子運動。機器人應用要求對驅動許多機器關節的電機進行精確控制。控制系統需要知道各種手臂和執行器的位置，以確保可靠和安全的操作。效率要求還要求實時更好地了解電機外殼內的轉子運動。圖 1：通用電機控制信號鏈。圖 1：通用電機控制信號鏈。如果沒有關于轉子角度的信息（在高負載下容易打滑），控制電子設備可能會提供過多的電流，而這些電流只會以熱量的形式浪費掉。為了感測位置和轉子狀態，控制算法的一個重要變量是電機繞組電流水平。從概念上講，這是一個易于監控且成本低廉的變量，因為它只涉及提供從電機到控制電路的鏈接。但是，需要考慮許多因素以確保此信號盡可能準確。錯誤將導致喪失準確檢測位置的能力，并不必要地增加浪費的能量。如果沒有關于轉子角度的信息（在高負載下容易打滑），控制電子設備可能會提供過多的電流，而這些電流只會以熱量的形式浪費掉。為了感測位置和轉子狀態，控制算法的一個重要變量是電機繞組電流水平。從概念上講，這是一個易于監控且成本低廉的變量，因為它只涉及提供從電機到控制電路的鏈接。但是，需要考慮許多因素以確保此信號盡可能準確。錯誤將導致喪失準確檢測位置的能力，并不必要地增加浪費的能量。電機控制中最常用的電流傳感器是分流電阻器、霍爾效應傳感器和電流互感器。后兩者提供隔離，這在處理高功率水平時至關重要，但會增加總體成本。分流電阻器電路通常僅限于測量 50 A 或更小的電流，但它們的優勢是提供所有傳感器類型中最線性的響應，并且成本更低。它們也適用于交流和直流測量。電機控制中最常用的電流傳感器是分流電阻器、霍爾效應傳感器和電流互感器。后兩者提供隔離，這在處理高功率水平時至關重要，但會增加總體成本。分流電阻器電路通常僅限于測量 50 A 或更小的電流，但它們的優勢是提供所有傳感器類型中最線性的響應，并且成本更低。它們也適用于交流和直流測量。通過將分流電阻器與 sigma-delta 調制器耦合，可以獲得準確和靈敏的結果。sigma-delta 采樣和濾波技術有助于處理瞬態噪聲的影響，并且可以支持超過 12 位的分辨率。通過將分流電阻器與 sigma-delta 調制器耦合，可以獲得準確和靈敏的結果。sigma-delta 采樣和濾波技術有助于處理瞬態噪聲的影響，并且可以支持超過 12 位的分辨率。Texas Instruments的Texas Instruments的ADS1203ADS1203是專為包括電機控制在內的儀器應用而設計的 sigma-delta 調制器的一個示例?。該器件是一款單通道、二階 sigma-delta 調制器，用于 DC 至 39 kHz 頻率范圍內的高分辨率 A/D 轉換。是專為包括電機控制在內的儀器應用而設計的 sigma-delta 調制器的一個示例?。該器件是一款單通道、二階 sigma-delta 調制器，用于 DC 至 39 kHz 頻率范圍內的高分辨率 A/D 轉換。轉換器的輸出是數字 1 和 0 的流——其時間平均值與模擬輸入電壓成正比。使用經過濾波的 sigma-delta 調制器信號的一個關鍵優勢是它將量化和瞬態噪聲源轉移到高頻，從而可以使用低通濾波器輕松濾除。轉換器的輸出是數字 1 和 0 的流——其時間平均值與模擬輸入電壓成正比。