《自动控制原理》是自动化、自动控制、电气技术、精密仪器等专业教学中的一门重要专业基础课程。传统自动控制实验室採用计算机PC插卡方式，但由于整体陈旧落后，部分厂商开始研究使用DSP控制伺服电机，而DSP控制晶片来自国外技术，无法提供完整技术数据，更无法做二次开发研究系统。本实验装置是一套完整FPGA交直流伺服电机控制系统，除提供传统自动控制教学实验外，还提供了FPGA设计DSP伺服电机控制晶片所有原始码，非常容易做二次开发研究，也有DSP完整成形过程实验，可以开发自己专有的马达SOC晶片。非常符合学校重新规划完整的全新技术伺服电机与自动控制实验室。目前，在台湾多所理工科院校、韩国、美国高校开展科研课题。涉及到空调马达晶片、印刷机晶片、纺织机晶片、农业机械化等多个领域。
产品特徵
方向一：交流伺服（直流无刷）电机自动控制实验装置
方向二：直流伺服电机自动控制实验装置
方向三：交直流伺服电机自动控制实验装置
方向四：线性伺服电机自动控制实验装置
模组说明
FPGA主控制模组 | ●採用100万容量FPGA 可程式逻辑闸（插卡式并可任意更换不同容量），并提供具备DSP控制功能。 ● TI- MSP430 省电型 16 位微控器。 ●与 PC 在线上採用 USB 2.0 传输，可任意设定控制参数作实时控制。 ● 12 Bits 2 频道ADC输入接口。 ● 12 Bits 2 频道DAC输出接口。 ● 128K RAM与512K Flash ROM 记忆体。 ● 26PIN 输出界面，提供交流伺服马达控制接口。 ●四位数LED七段显示功能控制。 ● 4*4 矩阵键盘输入控制。 ● 16点 I/O 由LED显示，并提供输出接点。 ●光纤输出连线埠与光纤输入连线埠。 |
三相变频驱动模组 | ­●使用IPM IGBT模组驱动电路 ● IGBT额定为600V, 20A以上 ●採用0.05Ω、 20W、 1%精密电阻作3相电流量测 ●俱过电压,过电流保护 ●配合光纤网路通讯FPGA控制模组使用 |
交流伺服马达（三相电源） | ●欧美原装进口伺服马达，确保高性能 ●额定输出 300 W；转子惯量 1.9 ㎏-c㎡ ●额定扭力 10.1 ㎏-c㎡；最大扭力 30.3 ㎏-c㎡ ●额定转速 3000 RPM；最高转速 4000 RPM ●连续电流 2.4A；最大电流 7.2A ●光学编码器直接联结马达，精度为 1000P/R ●提供霍耳组件输出信号；模组式马达固定底座 |
直流伺服电机模组 | ●直流伺服电机为瑞士maxon 原装进口 ●额定功率15 Watt ●额定转速4500 rpm ●额定电压±12 伏电压 ●驱动功率晶片採用MOSFET ● 500 P/R 光电解码器，与电机结合一体 ●ΦA、ΦB 二相检出 ● PWM与ΦA、ΦB皆以LED显示动作 ●具备过电流、过电压保护 |
线性伺服马达 | ●定子长512mm ●实际行程为300mm ●磁性尺寸解析度10um ●提供霍尔组件输出信号 ●交流伺服同步马达型式 |
控制规格
中文 FPLC人机图控操控系统设计；
提供完整交流伺服电机控制实验项目；
提供完整交流伺服电机控制实验操作手册；
FPLC 人机图控提供二次开发实验功能，并提供设计操作手册；
提供4频道示波器实时显示功能，观测伺服电机控制波形显示；
提供16频道24M逻辑分析实时显示功能，观测伺服电机驱动与电流回馈显示；
提供在FPGA 具有DSP交流伺服电机功能控制晶片，并可重新规划设计。
教材实验
交流伺服马达控制实验规划 | 直流伺服电机控制实验规划 | 提供传统试验台不能做的实验 |
实验一、开迴路的电压控制实验 1、三相电压控制观测 2、PWM电压命令观测 3、PWM逻辑信号观测 4、电流回收波形观测 5、磁场相位信号观测 6、速度与转交信号观测 实验二、开迴路的定位控制实验 实验三、闭迴路的扭力控制实验 实验四、闭迴路的速度控制实验 实验五、闭迴路的位置控制实验 实验六、加减速和前馈补偿实验 实验七、可程式的位置控制实验 | 实验一、开迴路的电压控制实验 实验二、闭迴路的速度控制实验 实验三、闭迴路的位置控制实验 实验四、加减速的位置控制实验 实验五、正弦波的位置控制实验 实验六、可程式的位置控制实验 | ◆ 闭迴路的位置控制控制实验 ◆ 加减速和前馈补偿控制实验 ◆ 正弦波的位置控制实验 ◆ 双迴路的位置控制实验 ◆ 可程式的位置控制控制实验 |