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1．设置步进电机驱动器的细分数，通常细分数越高，控制分辨率越高。但细分数太高则影响到最大进给速度。一般来说，对于模具机用户可考虑脉冲当量为0.001mm/P（此时最大进给速度为9600mm/min）或者0.0005mm/P（此时最大进给速度为4800mm/min）；对于精度要求不高的用户，脉冲当量可设置的大一些，如0.002mm/P（此时最大进给速度为19200mm/min）或0.005mm/P（此时最大进给速度为48000mm/min）。对于两相步进电机，脉冲当量计算方法如下：脉冲当量=丝杠螺距÷细分数÷200。

电机控制算法的作用是接受指令速度值，通过运算向电机提供适当的驱动电压，尽快地和尽快平稳地使电机转速达到指令速度值，并维持这个速度值。换言之，一旦电机转速达到了指令速度值，即使在各种不利因素(如斜坡、碰撞之类等使电机转速发生变化的因素)的干扰下也应该保持速度值不变。为了提高机器人小车控制系统的控制精度，选用合适的控制算法显得十分必要。

控制算法是任何闭环系统控制方案的核心，然而并非越复杂、精度越高的算法越好，因为比赛要求非常高的实时性，机器人必须在非常短的时间内作出灵敏的反应，所以现代的一些先进控制算法，比如模糊控制、神经元网络控制等就不能应用到小车控制系统里。本系统选用了最常规、最经典的PID控制算法，通过实际应用取得了很好的效果。

<strong>1 比例项</strong>

ADI知道，全球更严苛的能源法规要求采用更智能的高效电机控制系统。 ADI允许设计工程师从系统级的角度考虑关键隔离架构，实现系统效率最大化的同时改善系统精度和可靠性。

<strong>1、从系统角度来看能效</strong>

<strong>基于电机控制系统模型的设计价值</strong>

旨在帮助简化使用传统非自动化方法进行控制系统设计时所遭遇的固有困难与复杂性。

为设计人员提供可视化设计环境，让开发人员为整个系统使用单一模型，实现数据分析、模型可视化、测试、验证和最终的产品部署。 一旦模型完成构建和测试，便会自动生成精确的实时软件，相比传统的手动编码能节省时间并降低总开发成本。 可自动生成代码的基于模型的设计还可用于快速原型制作，进一步缩短设计周期。

本身提供软件再利用结构，允许将已完成的设计根据所需应用有效地调高或调低复杂性，从而以更简单、更具性价比的方式可靠地完成升级。

通过减少设计时间，并提供性能、系统功能性以及特性和调度等方面更精确且更接近预设计期望的最终设计，从而节省宝贵的设计资源。

对于大部分BLDC控制系统，根据可用空间和电机轴安装的便利性，配置和安装传感器有许多选择方式。

典型的轴端配置包括一个安装在旋转轴上的直径磁化盘式磁体，该磁体安装在电机总成内部，如图3(a)所示。该磁体可提供一个穿过传感器平面的磁场。

在此配置中，无需使机械和电气组件接触即可直接读取转子角度。由于AMR技术不依赖磁场强度，因此能够耐受气隙变化。不依赖磁场强度还可增大机械容差并使磁体材料的选择简单化。紧凑的轴端配置意味着传感器可直接安装在非常靠近电子控制装置(微控制器、MOSFET)的印刷电路板(PCB)上，从而能够最大限度减少信号路由并减小与恶劣电机环境的距离。

目前我国电动机保有量大，消耗电能大，设备老化，效率较低，已完全进入更新换代的时期，而永磁同步电动机(PMSM)具有体积小、效率高、功率因数高、起动力矩大、力能指标好、温升低等特点。

<strong>永磁同步电机基本原理<strong>

＊ 电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。

＊ 为在电机内建立进行机电能量转换所必需的气隙磁场，可有两种方法：一种是在电机绕组内通以电流来产生磁场，如普通的直流电机，同步电机和异步电机等；另一种是由永磁体来产生磁场，即永磁同步电机。

＊ 从基本原理来讲：永磁同步电机与传统电励磁同步电机是一样的，其唯一区别为传统的电励磁同步电机是通过在励磁绕组中通入电流来产生磁场的，而永磁同步电机是通过永磁体来建立磁场的，并由此引起两者分析方法存在差异。

对于含有isoPower器件的应用的辐射和噪声控制，PCB布局与结构是非常重要的。今天我们就说说相关辐射机制，并为您提供解决辐射问题的具体建议。

<strong>isoPower概述</strong>

isoPower常用来驱动iCoupler数据通道的副边，以及为片外负载供电。ADI应用了数种电源架构来实现隔离电源的设计目标，如高效率、小尺寸和高输出电压等（参见图1）。

要实现电机的精确控制和高效换向，高分辨率电流和旋转位置信息至关重要。一般而言，在基于旋变器的系统中，分辨率和精度可能非常高，但终端解决方案可能价格昂贵且体积较大，这是因为旋变器本身会占用较大的物理空间。无传感器方案也可用于检测反电动势电流，而且还能降低传感器重量和成本，但是电机启动性能可能是个问题，因为这时不会产生反电动势，因此就无法得到可用的位置数据。其他解决方案，例如利用三个霍尔效应传感器检测电机磁体的位置，通常用于对成本敏感的应用中。这种情况下，要求的分辨率可以实现，但需要监控三个信号。此外，这些传感器不是配套的，这可能会产生空间和安装难题。

为了确保计算的准确性，有必要针对驱动电机的电磁性能进行分析与校核。在此利用有限元法对驱动电机进行在空载、转矩过载、高速弱磁等工况以及短路去磁情况进行了分析与计算。永磁电机中磁钢与有槽电枢铁心相互作用而致使气隙磁导发生了改变，从而不可避免地产生齿槽转矩，导致转矩波动、噪声与振动，进一步地将影响整个系统的控制精度。很多削弱齿槽转矩的方法被提出，比如斜槽、斜极、优化槽开口、优化极弧与磁钢形状等。其中斜槽方法不仅驱动技术成熟、生产工艺简单、效果很好，而且其获得的反电动势波形极其正弦。图1为驱动电机斜槽前后齿槽转矩的对比，斜槽前齿槽转矩占总额定负载时电磁转矩的2%,斜槽后，齿槽转矩基本削弱。1500r/min时，驱动电机反电动势计算结果如图2所示。由于斜槽使得反电动势更加正弦，其谐波含量大幅度地减小。

PWM技术作为电力电子装置的核心技术，被广泛的应用于变频调速电机传动中，电机控制的最终目的是产生圆形旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。在众PWM调制方法中，空间矢量脉宽调制(SVPWM)因其宜于数字控制器实现、输出电流波形好且直流侧电压利用率高等优点被广泛应用于两电平电压逆变器的控制中。

一、两电平电压型逆变器电压空间矢量

当由三相对称的正弦电压供电时，给出的电压矢量为一个幅值与相电压幅值相等的空间矢量，其端点的运动轨迹为圆形，且旋转的角速度为相电压的电角频率。由环球电机学理论知，电压的积分即磁链。要想产生的定子磁链为理想的圆形，必须保持电压空间矢量的幅值不变且相角连续变化。逆变器能输出的电压矢量数量很有限，SVPWM可以通过快速交替地输出逆变器各电压矢量，从而引导定子磁链形成接近圆形的轨迹。

一个新的“无线电架构与设计”博客系列将于近期在技术支持论坛登场，该博客将由一支宽带射频收发器专家团队撰写。

ADI Fellow（院士）Tony Montalvo将贡献新系列的首篇文章，分享其有关“无线电架构与设计”的技术和应用知识，让您一睹“幕后的秘密”。我有幸采访到Tony，得以深入了解有关这个新博客系列和射频收发器的一些信息，以及他如何从一名“极限飞盘”爱好者变成一位受到高度认可的ADI创新者。

<strong>Tony Montalvo ADI院士</strong>

我知道您是ADI研究员，这相当了不起。成为一名研究员意味着什么？

<strong>作者：Brad Brannon，ADI公司系统应用工程师</strong>

如此之多的模数转换器(ADC)可供选择，我们总是很难弄清哪种ADC才最适合既定应用。数据手册往往会使问题变得更加复杂，许多技术规格都以无法预料的方式影响着性能。选择转换器时，工程师通常只关注分辨率、信噪比(SNR)或者谐波。这些虽然很重要，但其他技术规格同样举足轻重。

<strong>分辨率</strong>

一、伺服电机(servomotor)的由来和定义

伺服：一词源于希腊语“奴隶”的意思。人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具，服从控制信号的要求而动作。

伺服系统：是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。

由于它的“伺服”性能，因此它就被命名为伺服电机。其功能是将输入的电压控制信号转为轴上输出的角位移和角速度驱动控制对象。

伺服电机一般分为两大类：直流伺服电机、交流伺服电机。

二、交流伺服电动机

1、交流伺服电机的结构

速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什么控制方式要根据客户的要求，满足何种运动功能来选择。

如果您对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。

如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用转矩模式不太方便，用速度或位置模式比较好。

如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果会好一点。

如果本身要求不是很高，或者，基本没有实时性的要求，用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。

从2002年开始，ADI就致力于搭建与中国高校电子相关专业院系的沟通、合作平台。除了提供资金和技术支持外，ADI工程师正努力地向师生们传递着世界先进的模拟电子设计技术、经验和理念，通过课程、培训、竞赛、实习等多种形式培养出了许多富有创新能力和设计能力的人才。下面是一位在ADI实习过的大学生写的文章，跟随他的文字一同体验在ADI工作的感受吧。

四个月的实习生活结束了，离开了熟悉的工位、一起实习的小伙伴、茶水间的零食以及下午四点半健谈的同事，难免有些留恋。

<strong>很厉害，忒低调</strong>

绕组接错造成不完整的旋转磁场，致使启动困难、三相电流不平衡、噪声大等症状，严重时若不及时处理会烧坏绕组。主要有下列几种情况：某极相中一只或几只线圈嵌反或头尾接错；极（相）组接反；某相绕组接反； 多路并联绕组支路接错；“△”、“Y”接法错误。

1、故障现象

电动机不能启动、空载电流过大或不平衡过大，温升太快或有剧烈振动并有很大的噪声、烧断保险丝等现象。

2、产生原因

误将“△”型接成“Y”型；维修保养时三相绕组有一相首尾接反；减压启动是抽头位置选择不合适或内部接线错误；新电机在下线时，绕组连接错误；旧电机出头判断不对。

欢迎大家来探讨！

任何电动机的电磁转矩都是由主磁场和电枢磁场相互作用产生的。直流电动机的主磁场和电枢磁场在空间互差90°，因此可以独立调节；交流电机的主磁场和电枢磁场互不垂直，互相影响。因此，长期以来，交流电动机的转矩控制性能较差。经过长期研究，目前的交流电机控制有恒压频比控制、矢量控制、直接转矩控制等方案。
　　
一、恒压频比控制 　
　

伺服电机一般都有三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控制方式 。

速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什么控制方式要根据客户的要求，满足何种运动功能来选择。

如果您对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。

如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用转矩模式不太方便，用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高，或者，基本没有实时性的要求，用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。

就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量最小，驱动器对控制信号的响应最快；位置模式运算量最大，驱动器对控制信号的响应最慢。

从事电子行业，对各类电子元器件有种说不出的感情，对于从事电子行业的工程师来说，电子元器件就像人们日常进口的米饭一样，是每天都需要去接触，每天都需要用到的，但其实里面的门门道道很多工程师未必了解。这里列举出电子行业中工程师门常用的十大电子元器件，及相关的基础概念和知识，和大家一起温习一遍。

<strong>明星一:电阻</strong>

作为电子行业的工作者，电阻是无人不知无人不晓的。它的重要性，毋庸置疑。人们都说“电阻是所有电子电路中使用最多的元件。”

一、核心部件：电机。电动窗帘的主要工作原理是，通过一个电机来带动窗帘延着轨道来回运动，或者通过一套机械装置转动百叶窗，并控制电机的正反转。其中的核心就是电机，现在市场上电机的品牌和种类很多，但最终就是无非两大类：交流电机和直流电机

二、要实现自动窗帘控制应选用窗帘控制器，其输出的AC220V电压，能控制交流窗帘电机的正反转，接线柱“L”接220V电源线的火线；接线柱“N”接220V电源线的零线；输出端“1”接线柱接电机正转相；输出端“2”接线柱接电机反转相。

三、要调节好电机的行程，用户窗子的长度是不同的，这就对窗帘电机在轨道上的运行范围进行调节（百叶窗一般转动90度），具体调节方法请参照电机的生产厂家的说明书。