基于FPGA的柔性机械臂多路无刷直流电机控制系统设计

作者：吴鹏飞; 祖凤丹; 陈景元; 李昃雯; 宛俊伟

来源：飞控与探测, 2020, 3(02): 44-51.

• 柔性机械臂
• 无刷直流电机
• FPGA
• 神经元PID控制器

针对柔性机械臂一般为超冗余机械臂,需要多个无刷直流电机驱动各个关节的运动,传统的数字信号处理(DSP)芯片、单片机用户接口有限,无法同时驱动十几个无刷直流电机运动,并且采用传统的PID算法控制精度较低,不适应于高精度柔性负载的控制。提出采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片实现柔性机械臂多路无刷直流电机的控制,设计出改进型神经元自适应PID控制器,有效提高各关节电机的位置跟踪精度和抗柔性负载扰动能力,同时完成了规划位置的直线插补、多路电机母线电流采集、多路电机旋变位置信号采集处理。并在柔性机械臂原理样机中进行了验证,设计的驱动控制器能使得每个关节电机定位精度优于0.2°,各关节的无刷直流电机同步性、协调性良好。

• 单位
  上海航天控制技术研究所