一种直流无刷电机柔性控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电机伺服控制领域，尤其是涉及一种直流无刷电机在负载是弹簧阻尼 系统时的控制方法。
【背景技术】
[0002] 直流无刷直流电机因其具备连续调速、启动转矩大、机械性能好、易于控制等优 点，在各个领域中都有广泛应用。直流无刷电机的位置控制方法已经非常成熟，但是如何在 负责变化的情况下，实现电机的柔顺控制，一直是一个有待解决的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明主要目的是提供一种使电机在弹簧阻尼负载的情况下具有柔顺性的控制 方法。
[0004] 为实现本发明的主要目的，本发明的微控制器接收参考位置信号和参考电流信 号，经过计算，向功率驱动电路输出脉冲宽度调制信号。
[0005] 控制器的电流反馈电路采样流经驱动电路的电流信号，并转换成电压信号输入到 微控制器，由微控制器解算出反馈电流大小。
[0006] 控制器的位置反馈电路采样电机转子的位置信号，并将位置信号输出至微控制 器。
[0007] 微控制器根据反馈电流信号和参考电流信号，通过弹簧阻尼控制器得到电机参考 位置偏移量。
[0008] 电机参考位置偏移量与电机参考位置叠加，得到柔顺控制下的电机参考位置，经 过比例积分微分控制器计算，得到所述输出脉冲宽度调制信号。
[0009] -个优选的方案是，微控制器可以根据所述反馈电流和参考电流得到电机参考位 置偏移量，使电机在负载变化的情况下可以通过改变参考位置实现柔顺控制。
[0010] 由此可见，当电机反馈电流较小时，代表实际负载较小，则电机参考位置偏移量为 负数，电机需要反转相应的角度，使负载变大；当电机反馈电流较大时，代表实际负载较大， 则电机参考位置偏移量为正数，电机需要正转相应的角度，使负载变小。
【附图说明】
[0011] 图1示出了本发明的电机负载情况；
[0012] 图2是电机控制系统的示意图。 具体实施方法
[0013] 参照图1，本发明主要实现负载是弹簧阻尼系统的电机的柔顺控制。
[0014] 参加图2,本发明的微控制器10接收参考位置信号11和参考电流信号12,经过计 算，向功率驱动电路18输出脉冲宽度调制信号13。
[0015] 控制器的电流反馈电路采样流经驱动电路的电流信号14,并转换成电压信号输入 到微控制器10,由微控制器解算出反馈电流大小。
[0016] 控制器的位置反馈电路采样电机转子的位置信号15,并将位置信号输出至微控制 器10〇
[0017] 微控制器根据反馈电流信号16和参考电流信号12,通过弹簧阻尼控制器得到电 机参考位置偏移量17。
[0018] 反馈电流信号为If，参考电流信号为弹簧阻尼控制器的弹簧系数和阻尼系数 分别为k和b，电机参考位置偏移量为P ci, s代表频域参数，具体关系如下：
[0019] 电机参考位置偏移量与电机参考位置叠加，得到柔顺控制下的电机参考位置，经 过比例积分微分控制器计算，得到所述输出脉冲宽度调制信号13。
【主权项】
1. 电机控制方法，包括 电机控制器的微控制器接收到电机转动的参考位置和对应的电流参考值，经过计算， 向功率驱动电路输出脉冲宽度调制信号； 所述控制器的电流反馈电路采样流经所述功率驱动电路的电流信号，并将所述电流信 号转成电压信号输出值所述微控制器，由所述微控制器解算出所述反馈电流信号大小； 所述控制器的位置反馈电路采样电机转子的位置信号，并将所述位置信号输出至所述 微控制器； 其特征在于： 所述微控制器根据所述反馈电流信号和所述的电流参考值经过弹簧阻尼控制器，计算 得到电机参考位置偏移量； 所述电机转动参考位置与所述电机参考位置偏移量进行叠加得到柔顺控制下的电机 参考位置，经过比例积分微分控制器计算，得到所述输出脉冲宽度调制信号。2. 根据权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于所述微控制器可以根据所述反馈 电流和所述参考电流得到所述电机参考位置偏移量，使电机在负载变化的情况下可以通过 改变参考位置实现柔顺控制。3. 根据权利要求1和2所述的电机控制方法，其特征在于产生所述弹簧阻尼控制器把 时域信号转换成频域信号，把离散的输入信号转化成连续的输出信号。4. 根据权利要求1和2所述的电机控制方法，其特征在于所述的电流反馈信号由于波 动较大，要经过滤波器得到准确的结果。5. 根据权利要求3所述的电机控制方法，其特征在于所述弹簧阻尼控制器的弹簧系数 和阻尼系数可根据实际实验情况进行调整。
【专利摘要】一种直流电机柔顺控制的控制系统，该方法是电机控制器的微控制器接收到电机转动的参考位置和对应的电流参考值，经过计算，向功率驱动电路输出脉冲宽度调制信号；控制器的电流反馈电路采样流经功率驱动电路的电流信号，并将电流信号转成电压信号输出至微控制器，由微控制器解算出反馈电流信号大小；控制器的位置反馈电路采样电机转子的位置信号，并将位置信号输出至微控制器。
【IPC分类】H02P6/16, H02P6/08
【公开号】CN105048898
【申请号】CN201510406467
【发明人】高峻峣, 徐喆, 曹浩翔, 赵靖超, 赵方舟
【申请人】北京理工大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月12日