专利名称：万向轮椅电机控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种万向轮椅电机控制装置，属电机的驱动控制技术领域。
背景技术：
万向轮椅是一种可朝任何方向平面移动的电动轮椅车，由四个电机驱动，现有万向轮椅上的电机一般为有刷直流电机，其控制方式为H桥控制，由于其不带霍尔元件等传感器，所以无法检测电机速度，属开环控制，存在着调速精度、控制精度不高等缺点.
发明内容
本实用新型的目的是提供一种设计合理、结构紧凑，能有效实现高精度控制的万向轮椅电机控制装置。
本实用新型为万向轮椅电机控制装置，其特征在于包括操作手柄，与操作手柄相连的前轮两电机中央处理器CPU1和后轮两电机中央处理器CPU2，驱动电路A1、A2、A3、A4，功率桥B1、B2、B3、B4，霍尔元件C1、C2、C3、C4，前轮两电机中央处理器CPU1通过驱动电路A1、功率桥B1、前轮电机D1、霍尔元件C1形成前轮电机D1的控制回路；前轮两电机中央处理器CPU1通过驱动电路A2、功率桥B2、前轮电机D2、霍尔元件C2形成前轮电机D2的控制回路；后轮两电机中央处理器CPU2通过驱动电路A3、功率桥B3、后轮电机D3、霍尔元件C3形成后轮电机D3的控制回路；后轮两电机中央处理器CPU2通过驱动电机A4、功率桥B4、后轮电机D4、霍尔元件C4形成后轮电机D4的控制回路。
所述的前轮两电机中央处理器CPU1上还可设有与蓄电池相连的充电器。
本实用新型与现有技术相比具有以下突出优点和积极效果1.运用直流无刷电机控制理论和比例积分微分调节技术(PID)来实现万向轮椅的速度闭环控制，提高了控制系统的可靠性和轮椅的爬坡能力。
2.在充电、机械刹车和电池欠压等情况下，控制器采用三相绕组短接技术实现了在不耗电的制动转矩、提高了该轮椅的安全性。
3.在中央处理器CPU控制下，可实现高低速转换，利用霍尔元件检测每一时间的速度，从而使速度控制的精度和灵敏度得以提高。
附图给出了本实用新型的整体结构及控制原理示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心部分由两块中央处理器CPU组成，即前轮两电机中央处理器CPU1，后轮两电机中央处理器CPU2，并配以驱动电路A1、A2、A3、A4，功率桥B1、B2、B3、B4，霍尔元件C1、C2、C3、C4，前轮两电机中央处理器CPU1通过驱动电路A1、功率桥B1、前轮电机D1、霍尔元件C1形成前轮电机D1的控制回路；前轮两电机中央处理器CPU1通过驱动电路A2、功率桥B2、前轮电机D2、霍尔元件C2形成前轮电机D2的控制回路；后轮两电机中央处理器CPU2通过驱动电路A3、功率桥B3、后轮电机D3、霍尔元件C3形成后轮电机D3的控制回路；后轮两电机中央处理器CPU2通过驱动电机A4、功率桥B4、后轮电机D4、霍尔元件C4形成后轮电机D4的控制回路。
万向轮椅的速度和方向由操纵手柄3控制。前轮两电机中央处理器CPU1同时与充电器2和蓄电池1相连，充电器2与外接电源4连接后可对蓄电池1充电。
使用时，首先当操纵手柄3动作后，作输出X，Y，Z三路信号经中央处理器CPU1、CPU2综合运算后送驱动电路，驱动电路驱动功率桥促使相对应的电机旋转，霍尔元件检测电机转子位置，反馈给中央处理器CPU。随着操作手柄3按需要动作，CPU1、CPU2或单独或同时综合运算，可分别通过驱动电路A1、A2、A3、A4，功率桥B1、B2、B3、134，霍尔元件C1、C2、C3、C4的作用，对电机D1、D2、D3、D4中的任意1个或多个进行控制驱动，使万向轮椅可朝任何平面运动。
前轮两电机中央处理器CPU1同时检测蓄电池1的容量，当蓄电池不足时，前轮中央处理器CPU1便发指令到操纵手柄3的面板上，面板上“POWER”指示灯便开始闪烁，提示用户赶紧充电，此时，用户若仍未给其充电而继续使用的话，那么电动轮椅工作到一定程度，中央处理器CPU1和中央处理器CPU2便会自锁，同时到驱动电路的信号被封锁，此时四电机便停止转动，这样一来可以保护蓄电池，使电池不致于用亏。在用户充电时，前轮两电机中央处理器CPU1还能检测充电电流大小，当电池充满时，充电电流变小，此时中央处理器CPU1便通过蜂鸣器提示用户电池已充满。
权利要求1.一种万向轮椅电机控制装置，其特征在于包括操作手柄(3)，与操作手柄相连的前轮两电机中央处理器CPU1和后轮两电机中央处理器CPU2，驱动电路A1、A2、A3、A4，功率桥B1、B2、B3、B4，霍尔元件C1、C2、C3、C4，前轮两电机中央处理器CPU1通过驱动电路A1、功率桥B1、前轮电机D1、霍尔元件C1形成前轮电机D1的控制回路；前轮两电机中央处理器CPU1通过驱动电路A2、功率桥B2、前轮电机D2、霍尔元件C2形成前轮电机D2的控制回路；后轮两电机中央处理器CPU2通过驱动电路A3、功率桥B3、后轮电机D3、霍尔元件C3形成后轮电机D3的控制回路；后轮两电机中央处理器CPU2通过驱动电机A4、功率桥B4、后轮电机D4、霍尔元件C4形成后轮电机D4的控制回路。
2.按权利要求1所述的万向轮椅电机控制装置，其特征在于所述的前轮两电机中央处理器CPU1上还可设有与蓄电池(1)相连的充电器(2)。
专利摘要一种万向轮椅电机控制装置,属电机的驱动控制技术领域,其特征在于包括操作手柄,与操作手柄相连的前轮两电机中央处理器CPU1和后轮两电机中央处理器CPU2,驱动电路A1、A2、A3、A4,功率桥B1、B2、B3、B4,霍尔元件C1、C2、C3、C4,中央处理器CPU1、CPU2分别通过驱动电路A1、A2、A3、A4,功率桥B1、B2、B3、B4,电机D1、D2、D3、D4,霍尔元件C1、C2、C3、C4,形成电机D1、D2、D3、D4的控制回路。本实用新型运用直流无刷电机控制理论和比例积分微分调节技术(PID)来实现万向轮椅的速度闭环控制,提高了控制系统的可靠性和轮椅的爬坡能力。
文档编号A61G5/04GK2517419SQ01269879
公开日2002年10月23日 申请日期2001年12月30日 优先权日2001年12月30日
发明者王岗, 王建乔 申请人:浙江卧龙科技股份有限公司