全数字伺服系统结构组成见图,包括功率放大和保护单元、电源单元、数字控制器单元、检测单元和接口单元等。其中数字控制器是全数字伺服系统的核心,上述三环系统的构成、电动机控制算法的实现、系统调节器的计算等都由其完成。数字控制器多采用专用数字信号处理器(DSP)芯片,它集成了用于电动机控制的专用集成电路,并集成了D/A转换器、脉宽调制(PWM)发生器、定时计数器电路、异步通信电路、CAN总线收发器、高速可编程存储器和大容量程序存储器等,具有快速数据处理能力,大大提高了系统的响应速度。
由于采用数字电路,全数字伺服系统温度漂移小,检测灵敏性高,抗干扰能力强,因此具有较好的稳定性、动态和静态特性。全数字伺服系统的控制全部由软件实现,可方便地通过软件对系统的控制结构和参数进行设定、调节和修改,并且容易进行误差补偿,提高了系统的位置精度和控制性能。全数字伺服系统的硬件电路采用了大规模集成电路,大大降低了控制器硬件成本,并提高了系统的可靠性。微处理器数字控制的采用,增强了信息双向传递能力,提高了系统分级控制水平,使系统趋于智能化。
全数字伺服系统克服了传统模拟伺服系统存在的诸如零漂、可靠性、系统柔性等方面的不足,简化了系统结构,具有更好的动态响应、位置精度和可靠性,以及更完善的系统功能和更好的柔性,已经成为伺服系统的发展趋势。