当6一DOF运动平台电控系统硬件实现

6一DOF运动平台电控系统硬件实现

1主控制器设计

主控制器主要完成位置反解和CAN通讯两大任务，同时也是该电控系统信息传输的纽带。根据该平台电控系统对主控制器的要求以及现有条件，本系统选用Microchip公司生产的dsPIC30F6012A作为运动平台主控制器的MCU。Microchip公司生产的(1sPIC30F6012A拥有l2位A／D、内部EEPROM存储器、内部RAM、输山比较、输入捕捉、编码器接口、l2 C和SPl接口、通用异步串行通讯(UART)接口、两路CAN接口以及Flash程序存储器。

可满足国家及国际相干标准本电控系统通过USB2．0与上位机进行通讯，使上位机能够实时监测到六自由度运动平台的目前姿态和各电动缸的运动情况。在上位机与主控制器之间采用SPl转USB通讯方式完成。如图3所示，该电路采用FPGA+CY7 C6801 3组成，为了提高系统稳定性，采用高速光耦ADUMl401进行隔离。

如图4所示，clsPIC30F601 2 A芯片内部集成了两路CAN2．08通讯模块，外接双路CAN隔离收发器CTM825 1 D即可构成两路CAN总线。选取一路CAN总线作为主控制器与6个伺服从控制器进行实时控制和接收断裂力反馈信息的通道。

2伺服从控制器设计

本电控系统采用德州仪器生产的TMS320F28335芯片作为直流无刷伺服电动缸控制器的MCU，它是一款高性能的32位CPU，单精度浮点运算单元(FPU)，采用哈佛流水线结构，主频最高可达l 50 MHz。该芯片具有l 8个PWM输山、包含6个高分辨率脉宽调制模块(HRPWM)、6个事件捕获输入、2通道的正交调制模块(QEP)，串行外设有2通道CAN模块。其中两路正交捕捉模块(QEPl／2)方便与直流无刷伺服电动缸的编码器接口，CAN模块方便与主控制器组成CAN总线。

本系统设计的直流无刷伺服电动缸从控制器原理结构图如图5所示。系统采用典型时钟频率3YB/T 5362⑵006 不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀实验方法等实验方法进行实验0Hz晶振为TMS320F28335芯片提供系统时钟，使芯片正常工作：电源上电后为使下面就来看看反向曲折实验机如何使用DSP得以正确初始化其必须处于复位状态，本系统采用MAX809配合阻容元件完成该任务。主电源模块通过隔离、稳压等处理为TMS320F28335和IPM模块供电。TMS320F28335芯片可以通过内置CAN模块进行CAN通讯，接收由主控制器发来的动作指令，然后将收到指令与通过编码器反馈回来的信号进行比较，启动内部闭环功能模块，将最终的PWM信号通过高速光耦隔离器件HCPL4506提供给三菱公司的IPM模块，实现对电动缸的闭环控制。为了满足技术要求，该电控系统选用三菱公司的PM50CLA060功率模块，该模块额定电压为600 V，额定电流50A，最高工作频率可达20 kHz，绝缘电压为2 500 V，工作温度范围一20～150℃，内部集成过流、欠压、过温保护功能，并可将检测信号送到DSP作中断处理。