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与国外的各种微处理器的产生和发展相比,研究直流电机数字控制系统也在不断发展和进步,特别是在80年代的研究成果达到了前所未有的繁荣。首先,意识到用晶闸管整流装置以及整流设备取代使用已久的直流发电机电机单元和水银整流器装置,这就使得直流电机完成一个质的飞跃。同时,控制电路也已达到高集成化、轻型化、高稳定性和小成本这一目标。上述技术的应用,显著的提高了直流调速系统的性能指标,扩大应用范围。在电机调速系统的水平上，中国远远落后于发达国家,许多设备尤其电动机速度控制方面不够完善、成熟。全数字化调速系统还没有被广泛应用于国内。目前,国内很多高校、科研单位和各大制造商也加快了在数字直流调速装置这一方面的发展。所以速度控制系统的研究在国内也非常活跃,但很多电动机调速的市场仍然以外资企业为主。在国家的十五计划期间,在研究电机速度控制系统中投资了几百亿元的高额,所以我国电机速度控制系统将有一个非常大的市场需求。早期的直流电机控制系统仿真由分立器件构成【2】,因为构成一个系统的模拟设备器件非常多,这就使的模拟直流输电系统的控制精度、稳定性和可靠性较低。随着运动控制器在汽车技术的发展、直流电机控制系统已广泛应用于电机运动控制器【3】，而且实现了数字控制,尤其是在无刷直流电机的控制系统之中。数字式速度控制系统与模拟系统相比具有以下优势：87387
1、提高了速度的性能调整
因为采用数字式测速方式,并且可以在非常大的范围内实现高精度的速度控制。由于速度范围扩大, 速度控制精度也就提高了。另一方面,一些模拟电路的控制规律和控制方法很难实现,如各种复合控制技术、自适应控制技术、最优控制技术已变得相当容易,所以,系统的控制性能得到很大的改善。论文网
2、提高运行的可靠性
因为硬件的高度集成化,所以零件编号和联系大大降低,许多功能是通过软件(程序)来实现的,这样就简化了硬件,所以运动控制卡控制的失败率小于由电力驱动系统的仿真系统。此外,数字电路抗干扰性能强,不容易受环境条件如温度变化的影响,没有工作温度漂移等问题,因此,运行可靠性能高。
3易于检测和诊断
因为有些电机运动控制器可以直接连接到计算机,而计算机有采集、实时显现、记忆和其他等功能,可以为测试系统运行状态实现诊断、显示和记录等功能,还可以为系统发生的问题分析失败的原因和记录发生的位置和时间,所以维护非常方便,维护周期缩短。作为一个能代表数字式运动控制系统,运动控制器是控制技术和运动系统的结合。随着现代电子技术的发展与支持,它通常是微处理器为核心,集合了软件编程、轨迹设计、控制算法的分析和实时驱动移动部件的功能,来实现控制运动预期目标。在具体的运动控制,运动控制器仍需要为特定的速度、加速度、位置误差进行实时监控并对相关情况作出回应。使用专用控制器可以跟踪插补的轨迹,并减少计算机计算量和运行时间,所有控制参数可以通过程序来设定,整个系统的设备、硬件连接方便、简洁 ,位置环也很容易调整,这样系统的可靠性也随之提高了。随着自动化技术的发展的逐步向前推进,运动控制器包括步进式、交流式、直流式等的应用程序以不止在机械加工行业使用,其他工业自动化控制设备也越来越多的应使用。常见的运动控制器控制方案具有以下几种：
1、单片机式的运动控制系统 由单片机作为系统的核心控制部件【6】、成本低,但开发难度大,周期长。这个方案适应产品批量大,功能很简单,有单片机控制系统开发经验的用户。