专利名称:电动机驱动器的利记博彩app
技术领域:
本实用新型涉及电动机控制领域,尤其涉及一种可作为电动机控制系统的 电动机驱动器。
背景技术:
直流电动机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用,但普
通的直流电动机由于采用电刷式机械换相,可靠性差,需要经常维护;换相时 产生电磁干扰,噪声大,影响了直流电动机在控制系统中的进一步应用。
为了克服机械换相带来的缺点,以电子换相取代机械换相的无刷电动机应 运而生。之后,国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究,先后研制成方波 无刷电动机和正弦波直流无刷电动机。20多年以来,随着永磁新材料、微电子
动机得到了长足的发展。无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电 动机,而是泛指具备有刷直流电动机外部特性的电子换相电动机。无刷直流电 动机不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性,且结构简单、运行 可靠、易于控制。其应用从最初的军事工业,向航空航天、医疗、信息、家电 以及工业自动化领域迅速发展。
无刷直流电动机一般由电子换相电路、转子位置检测电路和电动机本体三 部分组成,电子换相电路一般由控制部分和驱动部分组成,而对转子位置的枱, 测一般用位置传感器来完成。工作时,控制器根据位置传感器测得的电动机转 子位置有序的触发驱动电路中的各个功率管,进行有序换流,以驱动直流电动机。
用位置传感器作为转子的位置检测装置是最直接有效的方法。但是由于位 置传感器的存在,增加了无刷直流电动机的重量和结构尺寸,不利于电动机的
小型化;旋转时传感器难免有磨损,且不易维护;同时,传感器的安装精度和 灵敏度直接影响电动机的运行性能;另一方面,由于传输线太多,容易引入干 扰信号;由于是硬件采集信号,更降低了系统的可靠性。为适应无刷电动机的 进一步发展,无位置传感器无刷直流电动机应运而生,它一般利用电枢绕组的 感应反电动势来间接获得转子磁极位置,与直接检测法相比,省去了位置传感 器,简化了电动机本体结构,取得了良好的效果,并得到了广泛的应用。而近 些年,随着电子技术、控制技术的发展,位置检测可以通过芯片配合适当的算 法来实现。但现有的用于无位置传感器无刷直流电动机的控制系统普便存在电 路不完善,硬件电路复杂,没有相应的电压、电流保护电路及成本相对较高等 缺点。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题,本实用新型实施方式提供一种电动机 驱动器,其目的是解决现有的电动机驱动器硬件电路复杂、成本高,没有相应 的电压、电流保护电路等方面存在的问题。
本实用新型实施方式是通过以下技术方案实现的
本实用新型实施方式提供一种电动机驱动器,包括DSP控制器、PWM信号 驱动器、电动机驱动电路、驱动保护电路、转子检测电路、码盘测速电路和多 驱动器网络接口;
所述DSP控制器,其脉冲宽度调制P觀信号输出端经P丽信号驱动器与电动 机驱动电路连接,用于输出正确的PWM控制方波,经PWM信号驱动器控制电动积^ 驱动电路的通断,实现对电动机的正确馈电,控制电动机运行;所述驱动保护电路,连接在PWM信号驱动器与电动机驱动电路之间,用于 对电动机驱动电路反馈的电压、电流进行4企测,对电动机驱动电3各过压、过流
进行保护;
所述转子检测电路,与所述DSP控制器的检测端连接,用于将检测的所控 制的电动机的转子的转速反馈至所述DSP控制器,作为控制依据;
所述码盘测速电^各,与所述控制的电动4几连"t妻,用于对电动^L的测量并显 示电动机的转速;
所述多驱动器网络接口,与所述DSP控制器的数据通信端口连接,用于使
所述DSP控制器连接外部网络。
所述的DSP控制器采用TMS32 0C2000系列芯片。
所述的DSP控制器采用TMS320LF2407/TMS320F2812芯片。
所述驱动保护电路由电流检测电路和反电动势检测电路构成;其中,电流
检测电路由分流电阻和放大电路组成;所述反电动势检测电路是由电阻或电压
传感器和一个起滤波作用的电容组成的端电压分压电路。 所述的PWM信号驱动器为M5 7 9 6 2L才莫块。
所述电动机驱动器还包括接口电路,用于连接外部设备,具体包括键盘 和显示电路以及内存扩展电路。
所述电动机驱动电路为三相全桥逆变电路。
通过本发明技术方案的实施,很好的解决了现有的电动机控制系统成本 高、硬件电路复杂,没有相应的电压、电流保护电路等方面存在的问题;本实 用新型电动机驱动器通过DSP控制器、P丽信号驱动器、电动机驱动电路、驱动 保护电路、转子检测电路的配合,采用两两导通,三相六状态的PWM调制方式, 由反电动势检测电路经模拟/数字转换器ADC所测量得到的端电压信号经DSP控 制器处理后得到反电动势过零点,进而得到换相点,按照换相规律,控制输出 正确的P觀控制方波,经PWM信号驱动器控制相应电动机 动电路通断,实现对200920105810.8
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电动机的正确馈电,控制电动机正常运行。驱动保护电^各可以对电动机驱动电 路的电压、电流情况进行判断来确定是否实施过压、过流保护。这样,整个电 动机驱动器可准确的实现对电动机进行闭环控制。具有整体电路结构筒单,成 本低,便于维护,控制方式灵活,控制效果好的优点。
图l为本实用新型实施例的电动机驱动器的电路原理框图2为本实用新型实施例的电动机驱动器的电路原理图3为本实用新型实施例的PWM信号驱动器的电^^原理图4为本实用新型实施例的驱动保护电路中的反电动势检测电路原理图5为本实用新型实施例的电动机驱动器中使用的控制方法流程图。
具体实施方式
本实用新型实施方式提供了一种电动机驱动器,是基于DSP (数字信号处 理器)的电动机驱动器,可作为驱动电动机的控制系统,具有控制电路简单、 控制方式灵活及可以对电压、电流保护的特点,通过调整该电动机驱动器的控 制软件,可实现对交流伺服电机、永磁同步电机和交流感应电机的闭环控制,
机控制的应用。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作地一步说明 实施例
本实施例提供一种电动机驱动器,可以作为电动机的控制系统,该电动机 驱动器是基于数字信息处理器DSP的控制系统,如图l所示,该电动机驱动器具 体包括DSP控制器、P丽信号驱动器、电动机驱动电路、驱动保护电路、转子 检测电路、码盘测速电路和多驱动器网络接口 ;所述DSP控制器,其脉冲宽度调制P丽信号输出端经P丽信号驱动器与连接,
用于输出正确的P丽控制方波,经PWM信号驱动器控制电动机驱动电路的通断, 实现对电动机的正确馈电,控制电动机运行;
所述驱动保护电路,连接在PWM信号驱动器与电动机驱动电路之间,用于 对电动才几驱动电i 各反馈的电压、电流进行才企测,对电动才几驱动电^各过压、过流 进行保护;
所述转子检测电路,与所述DSP控制器的检测端连接,用于将检测的所控 制的电动机的转子的转速反馈至所述DSP控制器,作为控制依据;
所述码盘测速电路,与所述控制的电动机连接,用于对电动机的测量并显 示电动^/L的转速;
所述多驱动器网络接口,与所述DSP控制器的数据通信端口连接,用于使 所述DSP控制器连接外部网络。
其中电动机驱动电路连接到电动机的输出端通过反馈线路与驱动保护电 路连接;上述的驱动保护电路经模拟/数字转换器ADC所测量得到的端电压信号 经DSP控制器内存储的程序计算得到电动机的反电动势过零点,进而计算得到 换相点,按照换相规律,由DSP控制器内存储的程序控制输出正确的P丽控制方 波,经P画信号驱动器控制电动机驱动电路中的相应功率开关管的通断,实现 对电动机的正确4贵电,控制电动机正常运行。
实际中,DSP控制器可以采用TMS320LF240x或TMS320F280xx系列芯片, 是TMS320C2000平台下的一种定点DSP芯片。该240x系列DSP芯片具有低成 本、低消耗、高性能的处理能力,对电动机的数字化控制作用非常突出,并且 这种微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中,像模拟/数字转换器 (Analog-to-Digitalconverter, ADC)、脉冲宽度调制(Pulse Wide Modulator, P丽)等,而且体积越来越小,节省了使用它的设备的空间。
图2所示的是本实用新型实施例的电动机驱动器构成的电动机控制系统,图中的型号为TMS320F2812即为电动机驱动器,它采用TMS320LF2407作为DSP 控制器,处理采集到的数据和发送控制命令。TMS320LF2407控制器首先通过三 个I/O端口捕捉直流电动机上的霍尔元件Hl、 H2、 H3的高速脉冲信号,检测 转子的转动位置,并根据转子的位置发出相应的控制字来改变P丽信号的当前 值,从而改变电动机驱动电路(电动机驱动电路中的全桥控制电路MOSFET )中 功率管的导通顺序,实现对电动机转速和转动方向的控制。电动机的码盘信号 A、 B通过DSP控制器的CAP1、 CAP2端口进行捕捉。捕捉到的数据存放到寄存 器中,通过比较捕捉到的A、 B两相脉冲值可以确定当前电动机的正反转状态 以及转速。在系统的运行过程中,驱动保护电路会;f企测当前系统的运行状态。 如果系统中出现过流或者欠压情况,P丽信号驱动器会启动内部保护电路,锁 住后继P丽信号的输出,同时通过FAULT引脚拉低DSP控制器的PDPINT引脚 电压,启动DSP控制器的电源驱动保护。这时所有的EV模块输出引脚将被硬 件置为高阻态,实现对控制系统的保护。该系统中设计的保护电路主要用于保 护DSP控制器和电动机驱动电路。
实际使用中DSP控制器可以采用TMS320LF2407芯片及其外围电路、反电势 过零检测电路、速度给定和显示电路等构成。TMS320LF2407A芯片是美国TI公 司推出的针对电动机数字化控制的DSP芯片,与此前的普通24x芯片相比,机器 周期更短,外围部件的集成度更高,片内存储器更大,模数转换速度更快,更 适合对快速性和精度要求较高的场合作为电动机控制器使用。
上述图1所示的电动^L驱动器中的P丽信号驱动器由六片M9564OL组成(见 图3);构成电动机驱动电路的三相全桥逆变电路由IPM模块或IGBT模块组成; 驱动保护电路中包括电流检测电路和反电动势检测电路;其中,电流检测电路
的分流电阻和放大电路组成;其中的反电动势检测电路如图4所示,它实际上 是由两个电阻和一个电容组成的端电压分压电3各,电容起滤波作用,在大功率驱动器中采样电压传感器实现。上述的电动驱动器中还包括接口电路,它主要 是由键盘和显示电路以及内存扩展电路(用于系统内存不够而需要扩展内存时 使用),驱动保护电路主要对电动机的过压、过流等进行保护。
上述的DSP控制器芯片TMS320LF2407A可产生6路P丽波,通过光电隔离作 用于PS21255控制输入端T1 T6,在IPM的输出端U, V, W输出三相相差120。 的P丽波来驱动方波直流电动机(BLDCM),通过改变各相输出电压的平均值, 实现电动机的变频调速。由于IPM具有过热、过(欠)压、过流和过热探测及 保护电路,当任何一种故障发生时,将会封锁内部的6只IGBT,同时送出故障 信号FO纟会TMS320LF2407A的PDPINTA端,向TMS320LF2407A请求中断, TMS320LF2407A将立即停止P籠波的输出。逆变器的三相输出端相对于直流侧负 极电压(以下简称端电压),经驱动保护电路中的反电势过零检测电路送入DSP 控制器的3路捕获口,通过^r测捕获口的状态确定6只IGBT的导通时刻。
上述电动机驱动器中的逆变器控制方法采用P丽技术,它能方便地实现调 压,使转矩脉动变小,调速范围变宽。利用TMS320LF2407A的事件管理器模块 (EV)可实现对三相全桥逆变电路的P丽控制。EVA的定时器1有3个与之相关的 比较单元,每个比较单元都可单独设置成P丽模式,在周期寄存器T1PR值一定 的情况下,通过改变比较寄存器的值就能改变输出P丽信号脉沖宽度,从而控 制逆变器三相输出电压的平均值,实现对电动机调速。
上述电动机驱动器采用两两导通,三相六状态的PWM调制方式,由反电动 势检测电路经ADC转换所测量得到的端电压信号经程序计算得到反电动势过零 点,进而计算得到换相点,按照换相规律,由程序控制输出正确的P丽控制方 波,经驱动电路控制相应功率开关管的通断,实现对电动机的正确馈电,控制 电动机正常运行。在电流检测电路经ADC转换所反馈的电流信号的基础上,由 程序控制实时调节定子绕组的电流并判断是否实施过流保护。这样,整个数字 控制系统在软、硬件的协同配合下实现对电动机的闭环控制。实际中,本实用新型实施例中的电动机驱动器的控制方式可以采用软件的 方式实现,其控制软件可采用釆样空间失量控制算法,通过修改参数就可以使 该电动机驱动器适用于交流伺服电机的编码器反馈伺服控制、直流无刷电机的 霍尔反馈调速控制、永磁电机的反电动势检测的无位置传感器控制、交流感应 电机的伺服和调速控制。只要根据所应用控制的电动机不同,硬件部分更换不
同的功率驱动电^各就可以了 ,该电动才几驱动器可以实现/人几十瓦到50k瓦功率 等级电机控制的应用。该电动机驱动器的控制方式具体如下
(1) 控制策略无刷直流电动机的控制与直流电动机的控制策略相同,也是 一个包括速度调节环和一个电流调节环的双闭环调速系统,如图6所示。
首先利用采集的三相电压和电流信号通过执行程序来确定转子的位置,计 算得到电动机的当前速度;然后与速度参考值进行比较,得到速度误差信号, 经过速度调节器后,得到相应的电流参考信号,该电流参考信号与实际电动机 相电流信号进行比较,误差经电流调节器调节后,产生适当的P丽信号,施加 到电动机的功率电子开关电路上,通过控制功率管的开通关断顺序和时间,从 而实现对直流无刷电动机转速和输出转矩的控制。
(2) 系统软件流程图由上述控制策略得到的系统中的软件控制流程图如图 5所示。
(3) 控制系统软化策略研究 ①软件开环换相启动策略及实现
本实用新型控制系统转子位置信号的获取是基于反电动势过零检测算法 实现的。当反电动势检测电路经ADC转换反馈回三相端电压信号后,程序对未 导通相的反电动势进行计算,判断其符号是否改变,以确定反电动势的过零时 刻,检测到过零点后,从过零点延时合适的电角度即得到换相点,此时程序控 制电动机换相,实现无位置传感器无刷直流电动机的正确换相。
无刷直流电动机起动时,先由程序控制给电动机的任意两相定子绕组通电而另一相关断,则定子合成磁势轴线在空间有一确定方向,把转子磁极拖到与 其重合的位置,经过一段时间即可确定转子的初始位置。然后按照电动机预定 转向的换相顺序由程序控制给相应绕组馈电,使电动机起动,期间程序不进行 反电动势的过零检测,换相不受反电动势检测信号的控制,换相时间间隔由软 件延时控制,且该时间间隔不变,程序控制PWM波占空比逐渐增大以提高电压, 采取恒频升压的起动方式。开环换相过程持续一个换相周期后,电动机已具有 一定的转速,反电动势达到一定大小,可以测量得到,此时程序跳出开环换相 过程,进入由反电动势检测信号控制电动机换相的自控式运行状态,完成电动 机的起动过程。
②闭环自控状态换相的软化策略及实现
首先指出反电动势的过零点并不是换相点,而是要从过零点延时适当的 电角度才是换相点。而延时可以采用硬件或软件的方式实现,但使用硬件延时 电路的方案会增加系统控制电路的复杂性,而且电路本身会带来相移误差,增 加了相移修正问题的难度,另外硬件电路的灵活性也较差, 一旦电路固定了则 难于改动以适应实际环境变化所带来的相移变化。因此,实际中,可以采用由 软件程序计算的方式来实现相角延时以得到换相点。
具体计算换相点为在本实用新型控制程序中设置一个存储变量(例如 EPE2R 10D)以记录电动才几运4于一个电周期所需用的时间,由于一个电周期对应 360°电角度,才艮据确定的延时电角度(例如18。),即可由程序计算求得延时 电角度所对应的延时时间,并在程序中设置一存储变量(例如SH IFTTIME)来存 》文该延时时间,则SH IFTTIME = EPER IOD/20。应该指出电动才几当前运4亍的换 相延时时间是根据前一个电周期计算得到的,因为电动机处于当前运行时不可 能得到当前运行的电周期。但是这样处理的前提是,与系统动态性能相比相临 两个电周期所对应的电动机速度变化不能太大。而这个前提假设与实际运行情 况通常是相符的,通常情况下电动机的加速或减速过程是比较平滑稳定的,所以电动机的速度变化不会太剧烈,尤其是当电动机处于稳定匀速运行状态时相 临电周期已经是相等的了。当系统控制程序检测到反电动势的过零点后,由程 序控制从过零时刻起延时计算所得到的延时时间,当延时时间到后,即得到换 相点,此时启动换相程序控制电动机正确换相。
在釆用上述换相点的控制方式时,也自然提高了整个无刷直流电动机系统 的鲁棒性。假设处于稳定运行的无刷直流电动机由于受到外界的随机干扰而使 速度下降时,则电动机当前运行的前一电周期就要比当前运行电周期小,或者 说计算得到的换相延时时间要比实际换相延时时间短,使得换相点提前,换相 电周期减小。事实上无刷直流电动机本身是一台同步电动机,由同步电动机的 运行原理可知,由于换相电周期的减小相当于定子旋转磁场转速增加,从而使 无刷直流电动机的转速上升,这样受到干扰而导致速度下降的电动机又可以恢 复到稳定运行状态。当随机干扰使无刷直流电动机速度上升时,换相点滞后, 换相电周期增加,电动机转速下降,同样可以恢复到稳定运行状态,这样就起 到了自然的鲁棒控制效果,同时也体现了 "硬件软化"设计方案的优点。
③换相时软件滤波的实现
在换相瞬间,电流的突变会产生电抗电势(包括自感电势Ldi/dt和互感电 势Mdi/dt),使得反电动势由于电抗电势的叠加而出现尖峰脉冲,当与反电动 势相比反向的尖峰电压幅值较大时,采用上述通过反电动势符号改变来检测过 零点的算法,则有可能计算得到多余的过零点而影响换相逻辑,因此必须采取 适当措施消除这种干扰。采用电势滤波与整形电路以及逻辑封锁电路,当然可 消除干扰,但这样就增加了硬件电路的复杂性,且滤波电路会带来相移而影响 换相逻辑。为此,本实用新型采用软件滤波的方法消除上述干扰。当换相事件 发生时,程序控制从换相时刻起的一段时间内不计算反电动势值,也就是在干 扰期间跳过反电动势过零检测程序段,以避开干扰影响。由于干扰持续的时间 很短,因此放弃检测的这段时间也不宜过长,视具体系统而定,可以参考被控电动机最小反电动势周期值(可由电动机的最高转速通过简单的计算得到该最 小周期值)。本实用新型实施时所研究的实验电动机为三对磁极电动机,最高
转速为2000rpm,则对应最小反电动势周期为10ms,当》支弃4企测时间选在200 ~ 500ns之间时,实施时证明采用上述软件滤波算法可以很好地消除换相瞬间的 电抗电势干4尤。
④速度调节策略及实现
在速度调节子程序中,第一项任务就是根据电动机旋转一周的机械周期T, 从而求得电动机转速,即电动机的反馈转速;然后就是要完成速度调节的主要 任务。本实用新型采取比较简单易行的模糊分段速度调节策略。定义误差转速 为期望转速与反馈转速之差,将误差转速进行适当的分段,每次调用速度调节 子程序时都计算误差转速,判断它落在哪个分段内,再调用相应的程序段进行 速度调节。要注意分段的数目要选取合适,分段多了不仅会使软件程序趋于复 杂,且增加了程序的计算量,影响系统的实时性,而且分段太细可能会造成在 调速过程中出现对干扰过于灵敏的现象,导致调速过程中的调节振荡而影响系 统的快速性;分段少了则会影响速度调节的平滑性,所以分段数目的选取应该 折中考虑。
⑤控制算法
算法可实现对电动机的实时准确控制。因此,应用合理、先进的算法,不 仅可以提高系统的性能,还可以减少电路中的元器件数目,降低成本。在三相 电动机控制的算法中,常用的有正弦P麵算法、空间矢量PWM算法、PID控制 算法、PFC (功率因数校正)算法、模糊逻辑算法、自适应控制算法等。
本实用新型实施例中采用的240xDSP是TI公司为满足复杂电动机数字控制 要求而设计的一种新型、廉价、高效、低功耗的DSP芯片,它具有运算速度快、 存储空间大、低功耗和12路P籠等特点,对高精度控制,DSP能满足控制算法要 求的运算速度,实现高实时性能,保证控制精度,特别适合于无刷电动机的复杂控制。本实用新型控制系统可根据需要采用上述的一种或多种算法相结合, 以达到控制要求。
本实用新型主要采用PID控制算法
PID控制即采用比例积分微分控制,其输出是输入的比例、积分和微分的 函数。PID调节器控制结构简单,参数容易整定,不必求出被控对象的数学模 型,因此PID调节器得到了广泛的应用。 一般P. I.D控制如下
(dutycycle) = (dutycycle)p + (dutycycle) i + (dutycycle)d 其中dutycycle表示占空比;
P.控制(比例控制)输出与输入误差讯号成正比关系,即将误差固定比例 修正,但系统会有稳态误差。
I.控制(积分控制)当系统进入稳态有稳态误差时,将误差取时间的积分, 即便误差很小也能随时间增加而加大,使稳态误差减小直到为零。
D.控制(微分控制)当系统在克服误差时,其变化总是落后于误差变化, 表示系统存在较大惯性组件或(且)有滞后组件。微分即是预测误差变化的趋势 以便提前作用避免被控量严重冲过头。
为了使这种经典的控制方法适应于更复杂的控制环境,并提高它的精度和 自适应性,并用计算机技术实现,出现了许多新的数字PID控制方法。例如自 适应PID控制、智能PID控制等,把现代控制理论、模糊控制理论和神经网络理 论应用于该控制系统,根据控制效果不断对控制器参数进行校正,使其控制效 果达到最佳。
本实用新型实施例采用数字PID控制器,采用的数字PID控制器结构如图8 所示,该数字PID控制器的最大优点之一就是系统参数KP、 KI、 KD的可变性, 从而保证了最佳控制理论的应用,也就提高了系统的最优性和灵活性。 具体采用的PID算法的数字实现如下离散形式的P工D表达式为 ft〖£W- £(L l)
其中KP, KI, KD分别为调节器的比例、积分和孩i分系数;E (k) , E (k -1)分别为第k次和k-l次时的期望偏差值;P(k)为第k次时调节器的输出。 比例环节的作用是对信号的偏差瞬间做出反应,KP越大,控制作用越强,但过 大的KP会导致系统振荡,破坏系统的稳定性。积分环节的作用虽然可以消除 静态误差,但也会降低系统的响应速度,增加系统的超调量,甚至使系统出现 等幅振荡,减小KI可以降低系统的超调量,但会减慢系统的响应过程。微分环 节的作用是阻止偏差的变化,有助于减小超调量,克服振荡,使系统趋于稳定。 经典P I D算法的积分饱和现象
当电动机转速的设定值突然改变,或电动机的转速发生突变时,会引起偏 差的阶跃,使lE(k)l增大,PID的输出P(k )将急剧增加或减小,以至于超 过控制量的上下限Pmax,此时的实际控制量只能限制在Pmax,电动机的转速 M(k)虽然不断上升,但由于控制量受到限制,其增长的速度减慢,偏差E(k) 将比正常情况下持续更长的时间保持在较大的偏差值,从而使得PID算式中的 积分项不断地得到累积。当电动机转速超过设定值后,开始出现负的偏差,但 由于积分项已有相当大的累积值,还要经过相当 一段时间后控制量才能脱离饱 和区,这就是正向积分饱和,反向积分饱和与此类似。解决的办法 一是缩短 PID的采样周期,整定合适的PID参数;二是对PID算法进行改进,可以采用 非线性变速积分PID算法。
非线性变速积分的PID算法
变速积分用比例作用消除了大偏差,用积分作用消除小偏差,大部分情况 下可基本消除积分饱和现象,同时大大减小了超调量,容易使系统稳定,改善 了调节品质,但对于在大范围突然变化时产生的积分饱和现象仍不能很好地消 除,这时可采用非线性变速积分的PID算法。非线性变速积分的PID算法的基本思想是将PID调节器输出限定在有效的
范围内,避免P(k)超出执行机构动作范围而产生饱和。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式
,但本实用新型的保护范 围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的 技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1、一种电动机驱动器,其特征在于包括DSP控制器、PWM信号驱动器、电动机驱动电路、驱动保护电路、转子检测电路、码盘测速电路和多驱动器网络接口;所述DSP控制器,其脉冲宽度调制PWM信号输出端经PWM信号驱动器与电动机驱动电路连接,用于输出正确的PWM控制方波,经PWM信号驱动器控制电动机驱动电路的通断,实现对电动机的正确馈电,控制电动机运行;所述驱动保护电路,连接在PWM信号驱动器与电动机驱动电路之间,用于对电动机驱动电路反馈的电压、电流进行检测,对电动机驱动电路过压、过流进行保护;所述转子检测电路,与所述DSP控制器的检测端连接,用于将检测的所控制的电动机的转子的转速反馈至所述DSP控制器,作为控制依据;所述码盘测速电路,与所述控制的电动机连接,用于对电动机的测量并显示电动机的转速;所述多驱动器网络接口,与所述DSP控制器的数据通信端口连接,用于使所述DSP控制器连接外部网络。
2、 根据权利要求l所述的电动机驱动器,其特征在于所述的DSP控制器 采用TMS32 0C2000系列芯片。
3、 根据权利要求2所述的电动机驱动器,其特征在于所述的DSP控制器 采用TMS320LF2407/TMS320F2812芯片。
4、 根据权利要求l所述的电动机驱动器,其特征在于所述驱动保护电路 由电流检测电路和反电动势检测电路构成;其中,电流检测电路由分流电阻和
5.放大电路组成;所述反电动势检测电路是由电阻或电压传感器和一个起滤波作 用的电容組成的端电压分压电路。
6、 根据权利要求l所述的电动机驱动器,其特征在于所述的P画信号驱 动器为M5796214莫块。
7、 根据权利要求l所述的电动机驱动器,其特征在于所述电动机驱动器 还包括接口电路,用于连接外部设备,具体包括键盘和显示电路以及内存扩 展电路。
8、 根据权利要求l所述的电动机驱动器,其特征在于所述电动机驱动电 路为三相全桥逆变电路。
专利摘要本实用新型公开一种电动机驱动器。属电动机控制领域。电动机驱动器包括DSP控制器、PWM信号驱动器、电动机驱动电路、驱动保护电路、转子检测电路、码盘测速电路和多驱动器网络接口;其中DSP控制器的脉冲宽度调制PWM信号输出端经PWM信号驱动器与电动机驱动电路连接;驱动保护电路连接在PWM信号驱动器与电动机驱动电路之间;转子检测电路与DSP控制器的检测端连接;码盘测速电路与所述控制的电动机连接;多驱动器网络接口与DSP控制器的数据通信端口连接。该电动机驱动器利用DSP控制器组成整体电路,具有结构简单,成本低,便于维护,采用软、硬件结合的控制方式灵活,控制效果好。可作为交流伺服电机、永磁同步电机和交流感应电机的控制器。
文档编号H02P6/06GK201383784SQ200920105810
公开日2010年1月13日 申请日期2009年2月18日 优先权日2009年2月18日
发明者曹建树, 朱铭锆, 能 陈 申请人:朱铭锆