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    重庆时时彩胆码k线: 一种无刷直流电机伺服系统及其控制方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201811650650

    申请日:

    20181231

    公开号:

    CN109639189A

    公开日:

    20190416

    当前法律状态:

    公开

    有效性:

    审中

    法律详情: 公开
    IPC分类号: H02P6/08;H02P6/16 主分类号: H02P6/08;H02P6/16
    申请人: 南京工程学院
    发明人: 谢一宾;乔贵方
    地址: 211167 江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号
    优先权:
    专利代理机构: 32249 代理人: 张耀文
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201811650650

    授权公告号:

    法律状态公告日:

    20190416

    法律状态类型:

    公开

    摘要

    一种无刷直流电机伺服系统及其控制方法,涉及直流电机伺服系统的技术领域。本申请包括用于控制无刷直流电机运转的电机驱动器,无刷直流电机的轴承上靠近电机驱动板的一端吸附磁钢,电机驱动板上设置磁编码器。本申请实现了结构简单,控制精度高,??槭缴杓?,集成化程度高,节约成本的目的。

    权利要求书

    1.一种无刷直流电机伺服系统,其特征在于包括用于控制无刷直流电机(1)运转的电机驱动器(3),无刷直流电机(1)的轴承上靠近电机驱动板(3)一端吸附磁钢(2),电机驱动器(3)上设置磁编码器(4)。 2.根据权利要求1所述的无刷直流电机伺服系统,其特征在于上述磁编码器(4)位于电机驱动器(3)的中部。 3.根据权利要求1或2所述的无刷直流电机伺服系统,其特征在于上述磁编码器(4)与磁钢(2)的位置对应,磁编码器(4)位于磁钢(2)的正上方。 4.基于权利要求1所述的无刷直流电机伺服系统的控制方法,其特征在于:首先,磁编码器(4)通过磁钢(2)采集到无刷直流电机(1)的角度信息,电机驱动器(3)根据磁编码器(4)获取的角度信息计算出无刷直流电机(1)的转动速度信息;然后,电机驱动器(3)进行AD采样,获取无刷直流电机(1)的两相电流信息,进行Clark变换和Park变换,结合磁编码器(4)获得的电机机械角度信息,计算出磁链转动的电角度信息;之后,电机驱动器(3)获取给定位置信息,即电机要转到的角度位置,给定位置和角度进行运算,得到角度偏差,经过位置PID控制器,再和电机速度做运算,得到速度偏差,经过速度PI控制器,得到交轴电流,同时根据电机驱动器(3)的给定磁链,经过磁链PI控制器,得到直轴电流;最后,交轴电流和直轴电流经过Park逆变换和Clark逆变换得到三相电桥的PWM信息,输出给三相电桥,从而驱动无刷直流电机(1)到达给定的位置。

    说明书


    一种无刷直流电机伺服系统及其控制方法



    技术领域


    本申请涉及直流电机伺服系统的技术领域。





    背景技术


    随着工业自动化的发展,机器人得到大力的应用。工业机械臂在抓取或移动的过
    程中,使用无刷直流电机来进行驱动。为了实现精确控制机械臂的运动,需要对电机的运行
    参数进行读取,进一步通过控制电机来控制机械臂的运动。目前利用霍尔编码器来实现和
    电机同步,进而取得电机运行的参数?;舳嗦肫鹘峁股媳冉细丛?,操作难度大。





    发明内容


    本申请目的是提供一种结构简单,控制精度高,??槭缴杓?,集成化程度高,节约
    成本的无刷直流电机伺服系统及其控制方法。


    一种无刷直流电机伺服系统,包括用于控制无刷直流电机运转的电机驱动器,无
    刷直流电机的轴承上靠近电机驱动器的一端吸附磁钢,电机驱动器上设置磁编码器。


    进一步,本申请的磁编码器位于电机驱动器的中部。


    进一步,本申请的磁编码器与磁钢的位置对应,磁编码器位于磁钢的正上方。


    基于本申请的无刷直流电机伺服系统的控制方法,首先,磁编码器通过磁钢采集
    到无刷直流电机的角度信息,电机驱动器根据磁编码器获取的角度信息计算出无刷直流电
    机的转动速度信息;然后,电机驱动器进行AD采样,获取无刷直流电机的两相电流信息,进
    行Clark变换和Park变换,结合磁编码器获得的电机机械角度信息,计算出磁链转动的电角
    度信息;之后,电机驱动器获取给定位置信息,即电机要转到的角度位置,给定位置和角度
    进行运算,得到角度偏差,经过位置PID控制器,再和电机速度做运算,得到速度偏差,经过
    速度PI控制器,得到交轴电流,同时根据电机驱动器的给定磁链,经过磁链PI控制器,得到
    直轴电流;最后,交轴电流和直轴电流经过Park逆变换和Clark逆变换得到三相电桥的PWM
    信息,输出给三相电桥,从而驱动无刷直流电机到达给定的位置。


    本申请采用上述技术方案,与现有技术相比具有如下优点:


    1、本申请将将含有磁编码器的电机驱动器直接固定无刷直流电动机上,集成化程度
    高,体积小,重量轻,可节约安装成本。


    2、本申请采用高集成化的设计方便??榛褂迷诟鞲龀【?,可以自行组装作为机
    械臂、多足机器人等的关节电机。


    3、本申请使用磁编码器,相比于传统的霍尔编码器精度更高,可以获取更准确的
    角度,实现更精确的控制。


    4、本申请使用磁编码器获取电机的角度信息,相比于传统的霍尔传感器,他的精
    度更高。相比于光电编码器,安装更加灵活方便,成本更低。总而言之,磁编码器具有精度
    高、体积小和安装方便的优点。


    附图说明


    图1是本申请的一种结构示意图。


    图2是本申请的编码器控制方法的流程图。





    具体实施方式


    下面结合附图对本申请的技术方案进行详细说明:


    如图1所示,一种无刷直流电机伺服系统,其特征在于包括用于控制无刷直流电机1运
    转的电机驱动器3,无刷直流电机1的轴承上靠近电机驱动器3的一端吸附磁钢2,电机驱动
    器3上设置磁编码器4。


    如图1所示,本申请的磁编码器4位于电机驱动器3的中部。


    如图1所示,本申请的磁编码器4与磁钢2的位置对应,磁编码器4位于磁钢2的正上
    方。


    如图2所示,基于本申请的无刷直流电机伺服系统的控制方法,首先,磁编码器4通
    过磁钢2采集到无刷直流电机1的角度信息,电机驱动器3根据磁编码器4获取的角度信息计
    算出无刷直流电机1的转动速度信息;然后,电机驱动器3进行AD采样,获取无刷直流电机1
    的两相电流信息,进行Clark变换和Park变换,结合磁编码器4获得的电机机械角度信息,计
    算出磁链转动的电角度信息;之后,电机驱动器3获取给定位置信息,即电机要转到的角度
    位置,给定位置和角度进行运算,得到角度偏差,经过位置PID控制器,再和电机速度做运
    算,得到速度偏差,经过速度PI控制器,得到交轴电流,同时根据电机驱动器3的给定磁链,
    经过磁链PI控制器,得到直轴电流;最后,交轴电流和直轴电流经过Park逆变换和Clark逆
    变换得到三相电桥的PWM信息,输出给三相电桥,从而驱动无刷直流电机1到达给定的位置。


    本申请将含有磁编码器4的电机驱动器3直接固定无刷直流电动机1上,集成化程
    度高,体积小,重量轻,可节约安装成本。使用磁编码器4获取无刷直流电动机1的角度信息,
    相比于传统的霍尔传感器,他的精度更高;相比于光电编码器,安装更加灵活方便,成本更
    低。


    关 键 词:
    一种 直流电机 伺服系统 及其 控制 方法
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