运动控制模块要在直流无刷电机伺服系统中得到应用，它必须组成闭环系统的运动控制
系统，这是现代的自动化系统为了完成运动控制所持有的特征。
直流无刷电机伺服系统由运动控制模块(卡)与伺服电机、驱动器和反馈元件(反馈用正交编
码器)组合及编程/操作接口软件等组成。它能对于速度和位置提供精确与稳定的控制。图 2
所示为运动控制模块组成的直流无刷电机伺服系统方块图。

从图 2 看出，该运动控制系统是含有一个直流无刷电机的伺服系统。而其运动控制模块正
交编码器的接口电路，就是运动控制模块的编码输入电路，即接收器电路，它接收通过
反馈编码器电缆传送来的正交编码器的输出信号。
对高性能、高速的应用系统而言，直流无刷电机是可用的，故值此所述系统均是直流无刷
电机伺服系统。这种电机的轴端装有测定轴速和换向点的正交编码器，用于控制电机的线
圈切换顺序。而第二个正交编码器安装在机械装置的旋转轴上，它输出旋转轴的位置数据
信号，使由于传动装置和导螺杆中的齿隙(两个或多于齿轮间的间隙)所导致的误差而引
起旋转轴的位置和电机轴的位置不一致问题得到解决。
典型的运动控制模块包含一个微处理器和一个用于处理高速编码信号的 DSP 或定制
ASIC(专用集成电路)。运动控制模块为驱动器或放大器提供一个控制转动速度和方向的信
号，驱动器把它转换为适当的电压和电流(功率)去驱动电机运转。这样的运动控制模块在
直流无刷电机伺服系统中的应用就能使糸统成为坚固的、具有容错能力的运动控制反馈系
统。那末如何应用？也就说是如何设计呢？从对信号控制的角度来说，只要该糸统应用中
以下主要几个问题进行分折说明，就清楚了。
运动控制模块与正交编码器输出之间的接口电路。即运动控制模块的输入电路 -接收器电

 

路， 它是糸统的关键;
接收器印刷电路板的设计;
正交编码器信号电缆系统的应用

3 运动控制模块的接收电路

运动控制模块的编码输入电路-接收器电路，实际上就是运动控制模块与正交编码器输出
之间的接口电路。本糸统采用 MAX3095 型芯片接收器电路与正交编码器电缆-端子电阻匹
配电路组合作为其接口电路。
IC1 MAX3095 型芯片是一个 10Mbps、5V、四通道 RS-422/RS-485 接收器，具有±5kV ESD
保护。正交编码器输出 6 路 RS-422／RS—485 信号(A、、B、B、INDEX 和)，通过电缆传送至
运动控制模块的接收电路 MAX3095 型。接收电路把 RS-422 信号转换为逻辑电平信号(由
于系统只有一个发送器，现设定它是 RS-422 信号)，并把信号送至运动控制模块或 DSP
或 ASIC 进行处理。接收电路必须对来自伺服系统的各种故障包括开路、短路、噪声等做出
反应，即对来正交编码器输出中的开路、短路、噪声编码信号做出反应。