本实用新型涉及无刷直流电机实时控制电路，属于转速电流双闭环自动控制领域。
背景技术：
无刷直流电机继承了传统直流电机调速范围宽等诸多优点，又克服了传统直流电机本身固有的结构复杂、维护困难等缺点，其最明显的缺点是传统直流电机为了得到源源不断的转矩，需要机械换向器进行换向，时间久了以后，电刷会出现磨损，使得碳粉堆积在电机内部，若不及时清理，容易发生短路事故。而无刷直流电机最突出的一点改进是以电子换向器代替机械换向器，免去了机械换向器在使用过程中的麻烦。除以上技术改进以外，其效率高，而且体积小，具有很长的寿命，并且维护比较容易。基于以上优点，无刷直流电机广泛的应用于汽车工业、航天航海科技、家电、医疗等各个领域。
目前市面上常见的无刷直流电机控制系统多为微控制器控制系统，比如 DSP、单片机、ARM控制系统等，对于电机运行过程中的各项参数的状态的观测不灵活，启动制动时间长，效率低下。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种无刷直流电机实时控制电路，缩短起动、制动时间，可以有效的提高生产效率。
本实用新型是这样实现的，一种无刷直流电机实时控制电路，包括：
一台宿主机以及一台目标机，所述宿主机与所述目标机通过以太网线连接；
数据采集板，与所述目标机连接；
IGBT驱动板，其输入与数据采集板连接；
三相逆变桥，其输入与IGBT驱动板连接，其输出与无刷直流电机连接，所述无刷直流电机携带负载；
霍尔位置传感器，与所述无刷直流电机连接后采集位置信息后连接至所述数据采集板；
霍尔电流传感器，与所述无刷直流电机连接后采集无刷直流电机的电流后连接至所述数据采集板；
测速编码器，与所述无刷直流电机连接后采集所述无刷直流电机的速度后连接至所述数据采集板。
进一步地，所述数据采集板通过PCI6229数据线与所述目标机连接。
进一步地，所述霍尔位置传感器通过连接5V-3.3V电平转换板后连接FPGA 后与3.3V-5V电平转换板连接，所述.3V-5V电平转换板的输出端。
进一步地，所述霍尔电流传感器为三个，分别采集三相绕组。
进一步地，所述目标机为带有PCI接口的普通台式机，目标机的网卡接口上配置有一块xPC Target支持的英特尔独立以太网卡PCLA8460B，PCI接口上插有数据采集卡。
本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型设置的电流、位置、速度反馈电路，可以直接控制电磁转矩，对于需要经常正、反转切换运行的调速系统，可以有效的缩短起动、制动时间，可以有效的提高生产效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的电路模块框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1，目标机2为带有PCI接口的普通台式机，并且在其网卡接口上配置有一块xPC Target支持的英特尔独立以太网卡PCLA8460B，PCI接口上插有一块由NI公司开发的PCI-6229数据采集卡3，此板卡为目标机2与被控对象连接的桥梁，既对控制对象发出控制信号，又接收控制对象传输回来的反馈信号。
目标机2通过以太网通信接收由宿主机设计的控制模型并实时运行，其显示器可以用来实时显示系统运行的各项参数。
一台宿主机1采用的是笔记本电脑，以及台式机作为一台目标机2，宿主机1与目标机2通过以太网线连接；数据采集板3采用的是型号为PCI-6229的采集板，与目标机2通过PCI-6229数据线连接；数据采集板3的输出端连接IGBT 驱动板4，通过IGBT驱动板4作为驱动元件连接三相逆变桥5，通过三相逆变桥5输出至无刷直流电机6，控制无刷直流电机6的运行，在无刷直流电机6 上携带负载7。三相逆变桥6是由三个IGBT模块BSM200GB120DLC组成。
通过采用霍尔位置传感器8，与无刷直流电机6连接后采集位置信息后连接至数据采集板6；霍尔位置传感器8用于采集位置信息，与数据采集板3之间连接一5V-3.3V电平转换板9，FPGA10(采用Altera公司的FPGA，Cyclone)，一块3.3V-5V电平转换板11(两块电平转换均采用双向电平转换芯片 SN74LVC4245A)，
通过采用三个霍尔电流传感器8(采用WHB-LSP5S2H霍尔电流传感器，每个霍尔电流传感器用来检测电机三相绕组的其中一相的电流)，与无刷直流电机6连接采集无刷直流电机6的电流后连接至数据采集板3，对电流进行反馈。
包括一测速编码器13，与无刷直流电机6连接后采集无刷直流电机的速度后连接至数据采集板3。
无刷直流电机6用霍尔位置传感器8检测转子的空间位置，位置信号经过电平转化后传输给FPGA10进行处理，处理后的信号经过电平转化后传输到数据采集卡3，进而传输给目标机2，最后经目标机2反馈给宿主机1。由于FPGA 为3.3V电平，而霍尔位置传感器8和PCI6229数据采集卡3均为5V电平，因此，在进行数据交流时，中间需要设置5V-3.3V电平转换板9和3.3V-5V电平转换板11。无刷直流电机6的转子转速和三相绕组电流分别由测速编码器13和霍尔电流传感器12进行检测，与转子位置信号的反馈方式一样反馈给宿主机1 进行处理，这样就构成了转速、电流双闭环结构。
本实用新型中，由于本系统为实时控制系统，需要尽量减少各个环节的延迟时间，因此采用FPGA对电机的转子位置信号进行采集处理，如图1所示，处理后的位置信号传输给数据采集卡，对三相转子绕组的电流参考值进行分配，即将转速输出的电流参考值变换成三相绕组的电流参考值，三相绕组的电流参考值以及实时采集的三相绕组的实际电流值，产生6路PWM信号，并通过 PCI-6229数据采集卡传输给图1中的IGBT驱动板4。本实施例中给定转速与反馈回来的实际转速进行求差，传输给转速调节器。霍尔电流传感器的输出信号为电压信号，其值经AD采样，然后减掉2.5的偏置值，即转换成实际电流值并反馈进行电流调节。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。