專利名稱：一種高速高精度伺服電機驅動器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機驅動器，尤其涉及一種高速高精度伺服電機驅動器。
背景技術：
電動機的誕生和發展可以分成以下幾個階段。從1820年一直到整個19世紀末，發 現了電磁現象以及相關的各種法則，誕生了交流電機的原型，并確立了電機的工業運用。從 20世紀開始一直到1970年代，是電動機的成長和成熟期，有刷直流電機、感應電動機、同步 電動機和步進電動機等各種電機相繼誕生，半導體驅動技術和電子控制概念引入，帶來變 頻驅動的實用化。從1970年代到20世紀末期，計算技術的飛躍發展為發展高性能驅動帶來 了機會，隨著設計、評價、測量、控制、功率半導體、軸承、磁性材料、絕緣材料、制造加工技術 的不斷進步，電動機本體經歷了輕量化、小型化、高效化、高力矩輸出、低噪音振動、高可靠、 低成本等一系列變革，相應的驅動和控制裝置也更加智能化和程序化。進入21世紀，在以 多媒體和互聯網為特征的信息時代，電動機和驅動裝置繼續發揮支撐作用，向節約資源、環 境友好、高效節能運行的方向發展。
發明內容本實用新型的目的在于提供了一種高速高精度伺服電機驅動器，該驅動器采用更 高精度的編碼器(每轉百萬脈沖級)，更高采樣精度和數據位數、速度更快的DSP，無齒槽效 應的高性能旋轉電機、直線電機，以及應用自適應、人工智能等各種現代控制策略，不斷將 伺服系統的指標提高。 本實用新型是這樣來實現的，它包括DSP、閉合電流環、外用電路、A/D 口、驅動器、 I/O 口、智能功率模塊、整流濾波電路、電流采樣電路、編碼器、閉合速度環，其特征是DSP分 別連接閉合電流環、外圍電路、A/D 口和驅動器，驅動器分別連接I/O 口和智能功率模塊，智 能功率模塊連接整流濾波電路，A/D 口連接電流采樣電路，外圍電路連接編碼器，編碼器連 接閉合速度環。 本實用新型的技術效果是結構簡單，使用方便，完成伺服系統的閉環控制，包括 力矩、速度和位置等，具有反饋線性化控制、滑模變結構控制、自適應控制，不依賴數學模型 的模糊控制和神經元網絡控制方法，通過檢測電機的反電動勢來確定電機的轉子位置，實 現電機的準確換向，從而達到調速的目的。
圖1為本實用新型的原理圖。 在圖中，1、DSP 2、閉合電流環3、外用電路4、A/D 口 5、驅動器6、 I/O 口 7、智能功 率模塊8、整流濾波電路9、電流采樣電路10、編碼器11、閉合速度環具體實施方式如圖1所示，本實用新型是這樣來實現的，它包括DSP1、閉合電流環2、外用電路3、 A/D 口 4、驅動器5、1/0 口 6、智能功率模塊7、整流濾波電路8、電流采樣電路9、編碼器10、 閉合速度環ll，其特征是DSP1分別連接閉合電流環2、外圍電路3、A/D 口 4和驅動器5，驅 動器5分別連接I/O 口 6和智能功率模塊7，智能功率模塊7連接整流濾波電路8， A/D 口 4連接電流采樣電路9，外圍電路3連接編碼器10，編碼器10連接閉合速度環11 。使用時， 直流無刷電機實際屬于永磁同步電機，一般轉子為永磁材料，隨定子磁場同步轉動。這種電 機結構簡單，而且由于移去了物理電刷，使得電磁性能可靠，維護簡單，從而被廣泛應用于 辦公自動化、家電等領域。直流無刷電機運行過程要進行兩種控制， 一種是轉速控制，也即 控制提供給定子線圈的電流；另一種是換相控制，在轉子到達指定位置改變定子導通相，實 現定子磁場改變，這種控制實際上實現了物理電刷的機制。因此這種電機需要有位置反饋 機制，比如霍爾元件、光電碼盤，或者利用梯形反電動勢特點進行反電動勢過零檢測等。利 用光電編碼器的系統在軟件實現上更方便。電機速度控制也是根據位置反饋信號，計算出 轉子速度，再利用PI或PID等控制方法，實時調整P麗占空比等來實現定子電流調節。因 此，控制芯片要進行較多的計算過程。當然也有專門的直流無刷電機控制芯片；但一般來 說，在大多數應用中，除了電機控制，總還需要做一些其他的控制和通信等事情，所以，選用 帶P麗，同時又有較強數學運算功能的芯片也是一種很好的選擇。Motorola的數字信號處 理器DSP568xx系列整合了通用數字信號處理器快速運算功能和單片機外圍豐富的特點， 使得該系列特別適合于那些要求有較強的數據處理能力，同時又要有較多控制功能的應用 中，對直流無刷電機的控制就是這一系列DSP的典型應用之一。
權利要求一種高速高精度伺服電機驅動器，它包括DSP、閉合電流環、外用電路、A/D口、驅動器、I/O口、智能功率模塊、整流濾波電路、電流采樣電路、編碼器、閉合速度環，其特征是DSP分別連接閉合電流環、外圍電路、A/D口和驅動器，驅動器分別連接I/O口和智能功率模塊，智能功率模塊連接整流濾波電路，A/D口連接電流采樣電路，外圍電路連接編碼器，編碼器連接閉合速度環。
專利摘要一種高速高精度伺服電機驅動器，其特征是DSP分別連接閉合電流環、外圍電路、A/D口和驅動器，驅動器分別連接I/O口和智能功率模塊，智能功率模塊連接整流濾波電路，A/D口連接電流采樣電路，外圍電路連接編碼器，編碼器連接閉合速度環。本實用新型的技術效果是結構簡單，使用方便，完成伺服系統的閉環控制，包括力矩、速度和位置等，具有反饋線性化控制、滑模變結構控制、自適應控制，不依賴數學模型的模糊控制和神經元網絡控制方法，通過檢測電機的反電動勢來確定電機的轉子位置，實現電機的準確換向，從而達到調速的目的。
文檔編號H02P6/16GK201479069SQ20092017037
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月21日 優先權日2009年8月21日
發明者徐洪, 朱銘鋯, 羅水華 申請人:南昌利德豐科技有限公司