【技术揭秘】PCle-1E16的脉冲控制，如何实现电机的精准驱动？

 

 

在精确控制电机速度和位置方面，脉冲控制是关键。今天，我们将探讨ZLG致远电子PCIe-1E16 EtherCAT通讯卡如何通过脉冲控制实现高效电机驱动。

 

 脉冲控制

 

脉冲控制是伺服系统中最常见的一种控制方式，步进电机驱动器通常也支持脉冲控制模式。运动控制器输出脉冲信号给电机驱动器，驱动器根据脉冲的频率和数量控制电机旋转的速度和角度。

图1 脉冲控制1. 特点脉冲控制具有以下四大特点，使其成为精确控制的理想选择：

• 稳定性高：通过精准的脉冲调节，脉冲控制能够实现对电机速度和位置的精准控制，从而保证设备控制的稳定性。
• 鲁棒性好：脉冲信号抗干扰性强，脉冲控制系统能够很好地应对强非线性、时变和扰动等复杂场景。
• 能耗低：脉冲控制器容易实现控制率，有信号反馈即可实现采集，减少了控制能耗。
• 响应速度快：系统受到控制时收敛效果好，具有较快的响应速度。

2. 应用场景脉冲控制广泛应用于需要精确控制位置、速度或加速度的场合。例如：

• 自动化生产线：脉冲控制用于控制伺服电机和步进电机，实现精准的位置控制和速度调节。
• 机器人控制系统：脉冲控制用于控制机器人的关节运动，实现高精度的轨迹规划和运动控制。

 PCIe-1E16通讯卡的脉冲控制功能

 

ZLG致远电子开发的PCIe-1E16 EtherCAT通讯卡支持脉冲控制输出功能，可用于控制脉冲伺服电机和步进电机驱动器。
 

图2 PCIe-1E16 EtherCAT通讯卡

 

PCIe-1E16通讯卡提供16路NPN型隔离数字量DO输出，用户可以使用SDK库提供的接口进行控制。DO通过功能复用提供了4路PWM脉冲输出和4组脉冲控制输出，全部使用高速IO接口，脉冲频率最高可以达到500KHz，最多可以控制8路单脉冲电机或4路单脉冲+4路双脉冲电机。其中4路PWM脉冲输出支持单脉冲输出，可以将普通DO引脚作为方向引脚组合控制单脉冲驱动器。4组脉冲控制输出每组由PUL+DIR两路信号组成，支持单脉冲和双脉冲模式，可以控制单脉冲和双脉冲驱动器，同时支持连续输出和指定脉冲数量输出模式，可以精确控制电机的速度和位置。

图3 PCIe-1E16通过脉冲信号控制电机

 

常见的脉冲信号可以分为单脉冲和双脉冲，有以下3种脉冲信号模式：

1. 单脉冲：脉冲+方向；

1. 双脉冲：CW/CCW脉冲系列；

1. 双脉冲：AB项脉冲。

PCIe-1E16的每一种脉冲信号模式还支持连续脉冲输出和指定脉冲数量输出两种模式，能够实现对电机速度位置的精准控制。