用微机串口实现对交流伺服电机的控制

　　1　引言

　　在自动控制系统中，交流伺服电机的作用是把信号(控制电压或相位)变换成机械位移，也就是把接收到的电信号变为电机的一定转速或角位移。他具有精度高、低频特性好、额定转速高、速度响应时间短等特点，因而在自动控制系统中得到越来越广泛的应用。

　　若用微机对交流伺服电机进行控制，现在采用较多的办法是选用现成的运动控制卡。微机通过对与控制卡配套的接口板通信，进而实现对电机的控制。这种控制简单可靠，但在一些对系统各轴联动要求不高的场合，选用现成的控制卡略显浪费(控制卡价格在万元左右)。下面介绍一种控制方法，他可以较低成本实现对伺服电机的控制。系统框图如图1所示。

　　2串口通信

　　系统首先要实现的任务是微机与计算机之间的串口通信。在DOS操作环境下，要实现单片机与微机的串行通信，只要直接对与微机接口的通信芯片8250进行口地址操作即可。然而在Windows环境下，由于系统硬件的无关性，不再允许用户直接操作串行口地址。如果用户要进行串行通信，可以调用Windows的API应用程序接口函数，但是由于其专业化程度较高，因而使用较为复杂。微软公司的VisualBasic提供了一个通讯控件(Mscomm)，使用他就可以很容易地解决这一问题。

　　新一代面向对象的程序设计语言VisualBasic(VB)是将Windows图形工作环境与Basic语言编程简便性的美妙结合。他简明易用，实用性强，因而得到了广泛的应用。VisualBasic 6.0提供了一个名为MSCOMM32.OCX通信控件，他具备基本的串行通信能力：即通过串行端口传输和接收数据，为应用程序提供串行通讯功能。该控件可以从VB的TOOLBOX中加入到窗体FORM，若TOOLBOX中没有此控件，则用PROJECT的COMPONENT将他从Windows的SYSTEM目录中加入到VB6.0的TOOLBOX中。这样便可自由地设置他的属性，并用VisualBasic语句与串口沟通。MSComm控件有许多重要的属性，主要的有：

　　(1)CommPort　设置并返回通讯端口号。

　　(2)Settings　以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位。

　　(3)PortOpen　设置并返回通讯端口的状态。也可以打开和关闭端口。

　　(4)Input　从接收缓冲区返回和删除字符。

　　(5)Output　向传输缓冲区写一个字符串。

　　借助这个控件可以很容易的实现上下位机之间的通信。

　　3控制电路

　　在控制电路中要想实现高精度伺服控制，其位置反馈装置必须有4倍频来提高码盘的分辨率，其输出的脉冲再由可逆计数器进行加减计数，计算机在每个采样周期内首先读取可逆计数器的值做为坐标轴实际运动位置，然后与差补程序所送出的坐标轴的期望位置命令相比较，算出当前坐标轴速度指令电压，实现位置控制。这种控制存在很多缺点主要有位置控制的电路采用元器件较多，电路复杂，调试比较困难，可靠性不是很高，容易出现脉冲丢失现象;控制算法全部由计算机软件完成，采样频率低，多轴控制较难实现。与此相比采用LM628专用控制芯片将会起到事半功倍的效果。