四轴伺服+HMI单芯片解决方案
& \; y( O$ a4 F; j5 |: n/ \8 v9 T: J; B$ k6 W" a! _. [
( _5 t$ B6 T) J/ \# D7 N
当前工业应用多轴伺服运动控制系统对响应时间、响应速度和稳定性等指标要求越来越高,传统四轴伺服运动控制系统多采用模块化方式集成,HMI+Ether CAT/NVUC等控制器+伺服驱动器(多个组成)的拓扑结构,所挂载的伺服驱动器越多,数据传输和处理越复杂,控制精度、实时性、同步性能也相应受限。 I3 I8 G; n% t6 M: i' ]" R
* r/ r d& R: A! s
, }+ i: ~3 c1 Y/ s四轴伺服电机方案介绍 - z: f* G# Z+ ~* Z
本方案单芯片实现HMI与四轴伺服运动控制,无需总线通信反馈与交互控制,片内完成所有数据采集、处理和显示,对伺服控制和四电机的同步控制效率大大提高,如下演示视频为通过UI交互下的四轴伺服电机运动。
C0 n6 j' l9 @' \1 u- U% j, |HPM6750芯片资源介绍
/ ~8 J) V- I; \4 k+ MHPM6750采用双RISC-V内核,主频达816MHz ,凭借先楫半导体的创新总线架构、高效的L1缓存和本地存储器,创下了MCU 高于 9000 CoreMark和 4500以上 的DMIPS性能新记录,创造了RISC-V 全球主频和跑分新纪录。除了高算力RISC-V CPU,HPM6700系列产品还创造性地整合了一系列高性能外设:包括支持2D图形加速的显示系统、高速USB、千兆以太网、CAN FD等通讯接口,高速12位和高精度16位模数转换器,面向高性能电机控制和数字电源的运动控制系统。
0 A* D6 x, h( G% }9 S
/ I, s0 S/ m1 [
HPM6750电机控制单元介绍 - M1 ~! e7 T- `; g8 t+ Q- {% \
HPM6750系列支持4套电机控制单元,每个单元包括1个PWM定时器,一个正交编码器接口,一个霍尔传感器接口和1个互联管理接口,配合片上提供的数模转换ADC模块和ACMP等外设,可以实现同时控制4个电机。包含1个同步定时器,可以用于4套电机控制单元间进行同步。1、PWM定时器 - 支持4个PWM定时器,单个PWM支持高达28位计数,支持24个通道;
( i3 n9 {3 T' i' K, k5 U+ H
2、同步定时器 - 当计数器计数达到比较值会输出一个比较事件,可以连接到其他定时器用作同步;* D: F# a5 R$ p. L5 `1 D2 E
3、正交编码器接口QEI - 支持4个正交编码器接口QEI,用以测量感应电机位置信息;6 `6 F8 u6 s5 f3 o5 R
4、霍尔传感器接口HALL - 支持4个霍尔传感器接口HALL;
2 L1 J. { F- G X
5、互联管理TRGM 6、模拟外设
% o( w6 u$ D- `$ F6 d
2 E) ~ f: q5 U7 Q8 U: W x5 R
. \7 x! H8 s4 f5 q/ J
四轴伺服驱动评估板
2 T3 y& q" m* B" [( f7 a视频中实现UI显示和四电机控制的评估为Four-Motor-HPM6750-MB评估板,该板设计上有4个电机专用接口,支持4个电机驱动板同时插入使用,同时控制4个电机。每个接口支持1路母线电压采集、3个相电流采集、6通道PWM控制,共支持4路编码器输入,硬件正交解码获取转子位置,实现伺服FOC控制。
) u, J4 @. c( x/ ~6 o( C* F( U* c+ v% U
) ^! c7 b5 O, H ]( }
|