基于SERCOS总线的永磁同步电机伺服驱动器研究

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近年来 ，交流伺服驱动系统已在数控机床 、机器人、火炮等领 域得到十分广泛 的应用 。在传统的机床数控系统中，CNC与各伺 服驱 动之间采用点对点连接 ，CNC向驱动器的设定和驱动器 向 CNC的反馈多采用脉冲方式 ，脉 冲的数量代表位置，脉冲的频率代表速度。由于 CNC对各伺服驱动的分时控制和反馈 ，各进给轴伺服驱动接 收到设 定信号后 自行处理而没有同步约束 ，难 以满 足高性 能系统的 同步加工要求。

SERCOS(Serial Real-time Communication Sys-tern)是 由德 国主要系统制造商 CNC、伺服系统制造商和研究技工共同发起并建立的-套 CNC与数字伺服系统的总线接 口标准 ，这种总线具有完全开放的通讯结构、严格的同步机制和极佳 的抗 干扰能力 ，在恶劣的环境下能够可靠的实现对多轴运动的实时同步控制 。1995年，SERCOS接 口协议被 批准为IEC149l SYST-EM-Interface国际标准 ，也是迄今为止用于数字伺服和传动系统数据通讯的唯-国际标准 。

根据 SERCOS的定 义，其实施 涉及伺服驱 动和运动控制系统，本文专注于伺服驱动控制。首先介绍该控制器 的功能设计 ，然后介绍硬件设计和软件设计 ，最后介绍该 驱动与运动控制器联接在数控机床 的运行和测试效果 。

l 交流伺服驱动系统设计1.1 功能设计由于数控系统通信系统的变化 ，必然引起 系统巾相关环节 功能划 分 的变 化。传 统机 床数控 系统中，进给伺服位置控制功能通常是由CNC去完成的。

当采用 SERCOS通信系统以后，位置控制由伺服驱动去完成，有助于提高系统的位置控制的实时性。

收稿 日期 ：2012-06-0l基金项 目：广东省产学研结合 (2009B090300269)作者简介：郑伟(1988-)，男，湖南岳阳人，华南理 I：大学n动化利学 jl1.程学院硕 士研究生，研究方向为数控系统、嵌入式系统，(E-mail)zhengwei880129###126(-. ；皮佑 国(1953- )， ， 庆扦县人 ，华柯 I k学 研究 见，博 ，：导 师，研 究 力 向为 h 自动化和数控系统