在精確控制電機(jī)速度和位置方面，脈沖控制是關(guān)鍵。今天，我們將探討ZLG致遠(yuǎn)電子PCIe-1E16 EtherCAT通訊卡如何通過脈沖控制實(shí)現(xiàn)高效電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

?脈沖控制

脈沖控制是伺服系統(tǒng)中最常見的一種控制方式，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通常也支持脈沖控制模式。運(yùn)動(dòng)控制器輸出脈沖信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)脈沖的頻率和數(shù)量控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度和角度。

圖1 脈沖控制1. 特點(diǎn)脈沖控制具有以下四大特點(diǎn)，使其成為精確控制的理想選擇：

• 穩(wěn)定性高：通過精準(zhǔn)的脈沖調(diào)節(jié)，脈沖控制能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)速度和位置的精準(zhǔn)控制，從而保證設(shè)備控制的穩(wěn)定性。
• 魯棒性好：脈沖信號(hào)抗干擾性強(qiáng)，脈沖控制系統(tǒng)能夠很好地應(yīng)對(duì)強(qiáng)非線性、時(shí)變和擾動(dòng)等復(fù)雜場(chǎng)景。
• 能耗低：脈沖控制器容易實(shí)現(xiàn)控制率，有信號(hào)反饋即可實(shí)現(xiàn)采集，減少了控制能耗。
• 響應(yīng)速度快：系統(tǒng)受到控制時(shí)收斂效果好，具有較快的響應(yīng)速度。

2. 應(yīng)用場(chǎng)景脈沖控制廣泛應(yīng)用于需要精確控制位置、速度或加速度的場(chǎng)合。例如：

• 自動(dòng)化生產(chǎn)線：脈沖控制用于控制伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的位置控制和速度調(diào)節(jié)。
• 機(jī)器人控制系統(tǒng)：脈沖控制用于控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高精度的軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制。

?PCIe-1E16通訊卡的脈沖控制功能

ZLG致遠(yuǎn)電子開發(fā)的PCIe-1E16 EtherCAT通訊卡支持脈沖控制輸出功能，可用于控制脈沖伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

圖2 PCIe-1E16 EtherCAT通訊卡

PCIe-1E16通訊卡提供16路NPN型隔離數(shù)字量DO輸出，用戶可以使用SDK庫(kù)提供的接口進(jìn)行控制。DO通過功能復(fù)用提供了4路PWM脈沖輸出和4組脈沖控制輸出，全部使用高速IO接口，脈沖頻率最高可以達(dá)到500KHz，最多可以控制8路單脈沖電機(jī)或4路單脈沖+4路雙脈沖電機(jī)。其中4路PWM脈沖輸出支持單脈沖輸出，可以將普通DO引腳作為方向引腳組合控制單脈沖驅(qū)動(dòng)器。4組脈沖控制輸出每組由PUL+DIR兩路信號(hào)組成，支持單脈沖和雙脈沖模式，可以控制單脈沖和雙脈沖驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)支持連續(xù)輸出和指定脈沖數(shù)量輸出模式，可以精確控制電機(jī)的速度和位置。

圖3 PCIe-1E16通過脈沖信號(hào)控制電機(jī)

常見的脈沖信號(hào)可以分為單脈沖和雙脈沖，有以下3種脈沖信號(hào)模式：

1. 單脈沖：脈沖+方向；

1. 雙脈沖：CW/CCW脈沖系列；

1. 雙脈沖：AB項(xiàng)脈沖。

PCIe-1E16的每一種脈沖信號(hào)模式還支持連續(xù)脈沖輸出和指定脈沖數(shù)量輸出兩種模式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)速度位置的精準(zhǔn)控制。