喷绘机伺服驱动系统设计
伺服控制系统(设计)
第一章伺服系统概述伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。
在伺服系统中，输出量能够自动、快速、准确地尾随输入量的变化，因此又称之为随动系统或者自动跟踪系统。
机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。
近年来，随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及机电创造工艺水平的逐步提高，伺服技术已迎来了新的发展机遇，伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步机电、感应电机为伺服机电的新一代交流伺服系统。
目前，伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用，而且在许多高科技领域，如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路创造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性创造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。
1.1 伺服系统的基本概念1.1.1 伺服系统的定义“伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作，即控制信号到来之前，被控对象时静止不动的；接收到控制信号后，被控对象则按要求动作；控制信号消失之后，被控对象应自行住手。
伺服系统的主要任务是按照控制命令要求，对信号进行变换、调控和功率放大等处理，使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵便方便的控制。
1.1.2 伺服系统的组成伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。
它由检测部份、误差放大部份、部份及被控对象组成。
1.1.3 伺服系统性能的基本要求1 )精度高。
伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。
2 )稳定性好。
稳定是指系统在给定输入或者外界干扰的作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。
3 )快速响应。
响应速度是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。
4)调速范围宽。
调速范围是指生产机械要求机电能提供的最高转速和最低转速之比。
5 )低速大转矩。
在伺服控制系统中，通常要求在低速时为恒转矩控制，电机能够提供较大的输出转矩；在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率。
喷墨绘图仪驱动程序设计
代号分类号学号密级10701公开1007121501 TP311.1题（中、英文）作者姓学科门西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。
本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。
学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。
同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。
（保密的论文在解密后遵守此规定）本人签名：日期导师签名：日期摘要打印驱动程序是连接打印设备与操作系统的桥梁, 其不仅直接参与操作系统的内部操作，而且和硬件设备密切相关，直接影响了打印设备的工作性能。
因此，要设计具有自主知识产权的绘图仪，必须要掌握打印驱动程序开发技术。
在驱动程序中，其中彩色分色和数字半色调是直接影响图像输出质量的两个关键算法。
本文针对实际打印时出现的点增益问题，考虑了喷墨打印设备实际的印点特点，提出了一种喷墨打印模型，并将其集成到快速误差扩散算法中，通过实验验证了此算法能减少由喷墨打印设备造成的灰度失真，并且有效提高了图像的输出质量。
彩色分色采用了基于Neugebauer模型的分色方法，对于实际运用时求解Neugebauer方程速度慢的问题，本文采用了三维查找表(3D_LUT)的方式，并采用空间三维插值进行图像的彩色分色，提高了运算速度。
喷墨绘图机喷头小车的驱动设计
整 体到各 个 部分 的设 计都 有 严格 要求 。笔 者参 加 了一个绘 图
机 的研 发项 目，负责 喷头 小 车 的驱 动设 计 。该部 分主要任 务 是控 制小车 的运 动状 态 ，从 而带 动 喷头达 到 目标 位置进行 喷 绘 ，其设计 水平 和性 能将 直 接影 响 到绘 图机 整体 性能 指标 。 该 绘 图 机 的性 能 指 标 要 求 是 ：有效 幅 面８ 英 寸，种 颜 ０ ６ 色 ，分辨 率７ ０ ｐ ，喷绘 速 度４ ＇ （ ２ｄ ｉ ｍ－ 普通 模 式） ，草稿 、普 ／ ｈ 通 、高精 ３ 喷绘 模 式 。这些 指标 已达 到 国 际先进水 平 。 种
驱 动的性 能指 标完 全达 到 要求 。
关健 词 ：喷墨绘 图机 ；容 栅 传感 器 ；直线 电机
Ｄｒｖ ｓ ｎ０ ｒｎ ａ ｒ ｉｇ ｒ ｎＩ ｋｊ ｔ ｌｔ ｒ ｉｅＤｅｉ ｆ ｉｔ ｇ Ｐ Ｈｅ ｄＣａ ｒａ ｅ ｏ ｎ － ｏｔ ｆ ａ Ｐ ｅ ｅ
Ｗ ＥＮ ｎｑ ａ ， ＧＡＯ ｕ ｉ Ｙｉ ｉ ｎｇ Ｙｏ ｘ ｎｇ
（ ｓ ａ ｃ ｎ ｔｔ ｅｏ ｒｐｈｅ ａｓ Ｘｉ ａｎＵ ｎ ｖ， ’ｎ ７１ ７ ） Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓ ｉｕｔ ｆＰｅ ｉ ｒ ｌ， ｄｉ ｉ ．Ｘｉａ ００ １
【 ｓｒ ｃ ｈｓｐ ｐ ｒｇｖ ｓａｄ ｉｅｄ ｓｇ ｃ ｅ ｆ ｒｎ ｅ ｄｃ ｒ ｉｇ ｙ ａ ａｙ ｉｇ ｔｅｎ ｅ ｆａｃ ｌｒｗｉｅｆｒ ｔ ｎ －ｅ ｌｔｅ． ｅ Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｅ ｉｅ ｒｖ ｅ ｉｎ ｓｈ ｍｅｏ ｉｔｈ ａ ａ ｒａ ｅｂ ｎ ｌｚｎ ｈ ｅ ｄｏ ｏｏ ｄ ｏ ｍａ ｋｊ ｔ ｏｔｒ Ｔｈ ｌ ｐ ｉ ｐ
文献标识码：Ａ
中图分类号： Ｔ １ Ｐ３ ． １１
基于嵌入式的高精度数码喷绘机控制系统设计
基于嵌入式的高精度数码喷绘机控制系统设计王伟;张鹏飞【摘要】喷绘机是采用数字压电技术在特制的基材上打印大幅面彩色广告画面的大型设备.控制系统是喷绘机的核心,承担数据传输、运动控制、喷头驱动控制等功能.设计的喷绘机控制系统采用32位嵌入式Jupiter芯片作为主控制器,利用ISP1581芯片实现USB2.0高速数据传输,并采用318SLX高精度喷头实现高精度打印,从而使喷绘设备具有喷绘速度快、分辨率高、成本低、系统运行可靠等优点.【期刊名称】《实验室科学》【年(卷),期】2012(015)005【总页数】4页(P63-66)【关键词】嵌入式系统;数码喷绘机;高精度;控制系统;数字压电技术【作者】王伟;张鹏飞【作者单位】东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳 110819;东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳 110819【正文语种】中文【中图分类】TP393随着社会的迅猛发展，大幅面喷绘市场正在发生着巨大的变化，已逐步渗透到各个行业，使得喷绘机在全球范围内得到迅速普及。
2001年以后，我国开始有国产喷绘设备推出，特别是在户外广告制作领域更是得到了革命性的应用。
但是要想占领喷绘设备市场必须在成本、打印速度和精度上具有显著优势。
本文主要介绍了基于嵌入式的高精度数码喷绘机控制系统的软硬件及其接口电路的设计、制作与调试全过程。
控制系统主要由四个部分组成:嵌入式Jupiter最小系统，通信接口单元，运动控制单元和喷头驱动单元。
控制系统总体框图如图1所示。
嵌入式Jupiter最小系统是保证嵌入式在喷绘机系统中所使用到的功能和嵌入式操作系统正常运行的最小硬件组成部分［1］，接口单元包括 USB2.0 接口，RS232 接口。
通过接口单元，嵌入式控制系统与PC进行通信，USB2.0接口作为数据传输通道接收需要打印的图像数据，串口作为命令传输通道接收PC机软件发出的控制命令。
运动控制单元包括光栅检测模块和电机运动控制模块，光栅检测模块负责精确定位喷头在画布上x 轴方向的位置，电机运动模块包括伺服电机和步进电机控制。
实现三维喷绘的软件系统设计
不 断 增 长 的三 维 喷 绘 作 业 需 求 实 现 成 为可 能 ． 而 ． 然 现
有 喷 墨 打 印 设 备 只能 针对 平 面 材 质 进 行 ．虽 然 目前 已 经出现了 ３ Ｄ喷 涂 打 印 机 ． 其 主要 采 用 快 速 成 型 工 艺 但
技 术 ， 过 对 特 殊 粉 末 材 料 分 层 粘 结 、 敏 、 融 等 来 通 光 熔 构 造 三 维 成 型 件 ， 受 幅 面 、 体 空 间 、 本 等 问题 所 其 立 成 制 约 本 文研 究 所 要 涉 及 的 三 维 喷 绘 技 术 是 针 对 不 规 则的 ３ Ｄ产 品模 型 表 面 进 行 彩 色 喷 绘 ．例 如 对 瓷 器 、 玩
构 成 ．主要 完 成 上 位 机 与 喷 墨 头 ３ 运 动 控 制 的数 据 轴 通 信 和伺 服 电 机 位 置 反 馈 信 号 的调 节 与 控 制 喷 头 部
命令从 Ｓ Ｒ Ｍ按 帧读取数据发送 至喷头 ． 与喷头位 Ｄ Ａ 并
★基金 项 目 ： 南省 自然 科 学基 金 资助 项 目（ ．８ ３ Ｏ ）湖 南省 科 技 计 划项 目（ ， ０ Ｇ ０ ０ 湖 Ｎｏ Ｊ Ｏ ９ 、 ｏＪ Ｎｏ ０ ６ Ｋ３ ９ ） ２
关 键 词 ：三 维： 绘 ；软件 系统 ； Ｂ ２０ ＡＲＭ 喷 ＵＳ ．；
０ 引 言
随 着 喷绘 技术 和 计算 机 ３ Ｄ建 模 技 术 的发 展 ． 得 使
分 主 要 由 Ｕ Ｂ ２０接 口芯 片 Ｃ Ｃ ８ １ Ｓ ． Ｙ７ ６ ０ ３、喷 墨 控 制 板
和喷头模块组成 ． 主要 实 现 与 上 位 机 图像 数 据 通 信 、 喷 头 时序 控 制 和 喷 墨等 功 能 三 维 喷绘 系统 的基 本 工 作 原 理 ： Ｐ 在 Ｃ对 已构 建 的 与 实 物 产 品 形 状 和 尺 寸 一 致 的 真 实 感 三 维 模 型 ．通 过 基 于数 学 形 态 学 的 边 缘 检 测 方 法 ．从 图像 提 取 不 规 则 纹 理 和 从 模 型 表 面 提 取 不 规 则 纹 理 两 方 面 内容 考 虑 ． 把 提 取 出 来 的 纹 理 数 据 用 Ｓ Ｌ文 件 格 式 进 行 数 据 表 Ｔ 示 。完成 对 三 维 纹 理 贴 图 并 最终 提取 模 型表 面各 点 Ｒ、
伺服驱动系统设计方案
伺服驱动系统设计方案伺服电机的原理：伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。
与普通电机一样，交流伺服电机也由定子和转子构成。
定子上有两个绕组，即励磁绕组和控制绕组，两个绕组在空间相差90°电角度。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动控制的u／V／W三相电形成电磁场转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度{线数)。
伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降作用：伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。
交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。
但是，交流伺服电机必须具备一个性能，就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象，即无控制信号时，它不应转动，特别是当它已在转动时，如果控制信号消失，它应能立即停止转动。
而普通的感应电动机转动起来以后，如控制信号消失，往往仍在继续转动。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与单机异步电动机相比，有三个显著特点：1、起动转矩大由于转子电阻大，其转矩特性曲线如图3中曲线1所示，与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比，有明显的区别。
它可使临界转差率S0＞1，这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。
因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。
图3 伺服电动机的转矩特性2、运行范围较宽如图3所示，较差率S在0到1的范围内伺服电动机都能稳定运转。
3、无自转现象正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转。
当伺服电动机失去控制电压后，它处于单相运行状态，由于转子电阻大，定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性（T1－S1、T2－S2曲线）以及合成转矩特性（T－S曲线）如图4所示，与普通的单相异步电动机的转矩特性（图中T′－S曲线）不同。
伺服驱动系统设计方案及对策
伺服驱动系统设计方案及对策一、硬件设计方案及对策：1.选用高性能的伺服电机和驱动器：根据具体需要选择适合的伺服电机和驱动器，确保其具备足够的功率和控制精度。
在选择过程中，需要对驱动器的技术参数进行充分了解，并评估其适用性和可靠性。
2.采用合适的编码器：编码器用于测量电机的位置和速度，对伺服驱动系统的控制精度至关重要。
选择合适的编码器，能够提供高分辨率和高精度的反馈数据，并且具备良好的抗干扰性能。
3.电源设计：伺服驱动系统对电源质量和稳定性要求较高，需要提供稳定的电源供应和电磁兼容性设计，避免电源波动对系统性能的影响。
4.散热设计：伺服电机和驱动器在运行时会产生较大的热量，必须进行有效的散热设计，以确保系统的稳定性和可靠性。
可采用风扇散热、散热片等方式来降低温度。
5.机械设计：在伺服驱动系统中，机械结构的设计对系统性能有很大影响。
需要针对具体应用场景选择合适的传动方式和结构设计，考虑到负载、速度、精度等因素。
6.停电保护设计：为了避免突发停电导致系统损坏，可以设计备用电池或超级电容器等储能装置，以保证在停电短时间内继续工作并正常停机。
二、软件设计方案及对策：1.控制算法设计：通过对伺服电机的位置、速度和加速度等参数进行精细控制，实现对运动轨迹的准确控制。
设计合理的控制算法，能够提高系统的控制精度和稳定性。
2.运动控制软件设计：根据伺服驱动系统的应用需求，设计合理的运动控制软件，包括运动插补算法、软件调速、位置校正等功能。
3.通信接口设计：伺服驱动系统通常需要与上位机或其他设备进行通信，需要设计合适的通信接口，以实现数据传输和控制。
4.用户界面设计：为了方便用户操作和监测系统运行状态，可以设计友好的用户界面，包括参数设置、故障诊断、实时监控等功能。
5.系统诊断与故障检测设计：通过设计合理的系统诊断和故障检测功能，可以检测和排除系统故障，提高系统的可靠性和稳定性。
三、通信网络设计方案及对策：1.选择适当的通信协议：根据伺服驱动系统所处的应用环境和通信要求，选择适当的通信协议，如CAN总线、以太网等。
论全自动数码喷绘机交流伺服控制系统
论全自动数码喷绘机交流伺服控制系统摘要：随着社会经济的不断发展，人们对生活品质的要求越来越高，对外在事物的要求也越来越高。
传统的普通印刷机生产的纸基类印刷品难以再满足人们的需求。
本文对全自动数码喷绘机交流伺服控制系统进行分析和了解。
关键词：数码喷绘；交流；伺服系统引言：作为一种能够承印多种材料，喷绘幅面较大，画面精美，出图速度较快的打印设备，喷绘机已经广泛应用于宣传、装修等多个行业中，逐渐成为新世纪最重要的广告设备之一，并且喷绘设备在未来具有很大的市场潜力。
衡量喷绘设备最重要的指标之一就是伺服控制技术，因此开发一个基于交流伺服电祝的高精度，快响应、强稳定性的伺服系统有着十分重要的实际意义。
一、概述数码喷绘机融合了计算机技术、控制技术、微粒喷墨技术和数字图像处理技术等各项高新技术于一身。
喷头技术、数字图像处理技术Ｗ及伺服系统控制技术是目前几大主流产品制造商重点研发的领域。
喷头技术是数码喷绘机的核屯、技术，而喷头则是喷绘机里最为关键的执行零部件。
交流伺服系统是数码喷绘机的核也，交流伺服系统性能的好坏至关重要的关系着一台数码喷绘设备性能的好坏。
伺服系统又称随动系统，该系统能够对被控对象的位置、速度等各种状态量进行快速、精确的跟随的控制系统。
墨路系统、交流伺服系统和机械系统是数码喷绘机的三大部分。
墨路系统主要作用是从墨桶里吸收墨水然后将墨水经过过滤器并将其输送到喷头之内，在喷头之内的墨水保持着一定的压力，以保证墨水能够良好的喷射到画布之上。
机械系统主要功能在于控制小车的运动和安装在小车上的喷头进行喷墨，并且卷布轴电机通过皮带带动卷布轴输送画布。
交流伺服控制系统部分是数码喷绘机的核也部分，而交流伺服控制系统的控制精度直接影响到输出的喷绘产品的质量。
交流伺服控制系统的数字化控制水平的高低直接影响到喷绘机的整体性能和喷绘机系统的灵活性。
设计合理、系统稳定的交流伺服控制系统不但能够保持良好性能还能节省投资成本，加快研发速度。
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第四章 喷绘机伺服驱动系统设计4.1 喷绘机伺服驱动系统原理4.1.1 喷绘机原理概述电脑雕刻机和喷绘机都是大型喷墨打印机。
喷绘机按工作原理可分为固体喷墨和液体喷墨两种，当今主流的喷墨打印机为液体喷绘机打印机。
电脑雕刻 喷墨方式可分为雕刻机气泡式与液体压电式。
气泡技术是通过加热喷嘴，使墨水产生气泡，喷到打印介质上的。
墨水在高温下易发生化学变化，性质不稳定，所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影响；另一方面由于印花机墨水是通过气泡喷出的，刻字机墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握，写真机打印线条边缘容易参差不齐，一定程度的影响了打印质量。
压电式喷墨技术，墨水是由一个和热感应式喷墨技术类似的喷嘴所喷出，但是墨滴的形成方式是藉由缩小墨水喷出的电脑雕刻机区域来形成。
而喷出区域的缩小，是藉由施加电压到喷出区内一个或多个压电板来控制的。
由于微压电打印头技术是利用晶体加压时放电的特性，在常温状态下稳定的将墨水喷出。
它有着对墨滴控制能力强的特点，容易实现1440dpi 的高精度打印质量，且微压电喷墨时无需加热，喷绘机墨水就不会因受热而发生化学变化，故大大降低了对墨水的要求。
4.1.2 喷绘机原理框图原理框图如下：三相交流电源 可熔断熔断器 松下驱动器 PCI 运动控制卡 伺服 电机 PC 总线 编 码器 工作台生产机械 反馈信号4.1.3 喷绘机原理单元介绍（1）熔断器熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。
熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中，作为短路和过流保护是应用最普遍的保护器件之一。
熔断器是一种过电流保护电器。
熔断器主要由熔体和熔管两个部分及外加填料等组成。
使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，起到保护的作用。
（2）运动控制卡运动控制卡是一种上位控制单元，可以控制伺服电机，是基于PC总线，利用高性能微处理器（如DSP ）及大规模可编程器件实现多个伺服电机的多轴协调控制的一种高性能的步进/伺服电机运动控制卡包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、D/A输出等功能，它可以发出连续的、高频率的脉冲串，通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度，改变发出脉冲的数量来控制电机的位置，它的脉冲输出模式包括脉冲/方向、脉冲/脉冲方式。
脉冲计数可用于编码器的位置反馈，提供机器准确的位置，纠正传动过程中产生的误差。
数字输入/输出点可用于语限位、原点开关等。
产品广泛应用于工业自动化控制领域中需要精确定位、定长的位置控制系统和基于PC的NC控制系统。
具体就是将实现运动控制的底层软件和硬件集成在一起，使其具有伺服电机控制所需的各种速度、位置控制功能。
这些功能能通过计算机方便地调用。
运动控制卡不仅要发送脉冲给电机驱动器，同时接受伺服电机编码器反馈的脉冲数，还接受光栅尺反馈信号，进而控制伺服电机的转速。
伺服驱动器既要与运动控制卡有数据线连接，其本身还要连接插座电源。
如果你的运动控制卡时比较好的卡，伺服刷新率可以达到要求，可以把编码器反馈直接接到运动控制卡，形成一个整体的闭环。
若对对精度有很高的要求可以用双闭环，运动控制卡就是根据要求x-y平台运行的位置，控制电机运动到准确的位置。
（3）PC总线现有的放开式数控系统实现方案主要采用PC机和数控系统结合的方法，PC 机作为上位机实现较为复杂的网络通信，人机交互等功能，数控系统作为下位机将上位机输入的运行参数经过处理交给执行部件执行，同时将检测系统的反馈信息上传给上位机实现实时监控，各个模块之间协调工作互不干扰，给系统升级带来了方便。
放开式系统动态控制器的核心是DSP，它具有运算速度快，支持复杂运动算法的特点，可以满足高精度运动控制的要求，因此，以DSP为核心的多轴动态控制卡越来越广泛地应用在运动控制系统中，将多轴动态控制卡插在PC机扩展槽上，就可以组成高精度运动控制系统，位置反馈信号的采集、闭环控制计算及控制量的输出均由动态控制卡完成，极大的提高了运算速度和控制响应速度，将工控机的资源从烦琐的数据采集和计算中解决出来，从而可以更好的实施整个控制系统的管理。
（4）驱动器1）驱动器概念伺服驱动器是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达。
目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，事项数字化、网络化和智能化。
功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,I PM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。
功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。
经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。
功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。
整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
伺服驱动器一般可以采用位置、速度和力矩三种控制方式，主要应用于高精度的定位系统，目前是传动技术的高端。
编码器（encoder）是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
驱动器是一个驱动放大元件，只是把上位机（如运动控制卡）发来的一些信号进行放大，以致使电机可以运转起来。
MAC系列运动控制卡是基于总线的电机运动控制卡。
采用专用控制芯片为核心器件，输入输出信号均为光电隔离，可与各种类型的步进电机驱动器连接，驱动步进电机，构成高精度位置控制系统或调速系统。
可与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机界面的管理和其它管理工作；而控制卡负责运动控制方面的所有细节。
用户通过我们提供的动态链接库可方便快速的开发出自己需要的运动控制功能。
2) 驱动器结构（5）编码器1）编码器介绍编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“１”还是“０”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“１”还是“０”，通过“１”和“０”的二进制编码来将采集来的物理信号转换为机器码可读取的电信号用以通讯、传输和储存。
按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。
绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。
（REP）2）编码器优点工业控制中的定位，接近开关、光电开关的应用已经相当成熟了，而且很好用。
可是，随着工控的不断发展，又有了新的要求，这样，选用旋转编码器的应用优点就突出了：信息化：除了定位，控制室还可知道其具体位置；柔性化：定位可以在控制室柔性调整；现场安装的方便和安全、长寿：拳头大小的一个旋转编码器，可以测量从几个μ到几十几百米的距离，n个工位，只要解决一个旋转编码器的安全安装问题，可以避免诸多接近开关、光电开关在现场机械安装麻烦，容易被撞坏和遭高温、水气困扰等问题。
由于是光电码盘，无机械损耗，只要安装位置准确，其使用寿命往往很长。
多功能化：除了定位，还可以远传当前位置，换算运动速度，对于变频器，步进电机等的应用尤为重要。
经济化：对于多个控制工位，只需一个旋转编码器的成本，以及更主要的安装、维护、损耗成本降低，使用寿命增长，其经济化逐渐突显出来。
如上所述优点，旋转编码器已经越来越广泛地被应用于各种工控场合。
4）编码器工作原理由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。
编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。
信号输出有正弦波（电流或电压）,方波（TTL、HTL）,集电极开路（P NP、NPN）,推拉式多种形式，其中TTL为长线差分驱动（对称A,A-;B,B-; Z,Z-）,HTL也称推拉式、推挽式输出，编码器的信号接收设备接口应与编码器对应。
信号连接—编码器的脉冲信号一般连接计数器PLC、计算机，PLC和计算机连接的模块有低速模块与高速模块之分，开关频率有低有高。
如单相联接，用于单方向计数，单方向测速。
A.B两相联接，用于正反向计数、判断正反向和测速。
A、B、Z三相联接，用于带参考位修正的位置测量。
A、A-，B、B-，Z、Z-连接，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离。
对于TTL 的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。
对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。