一種電機(jī)電流控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)電流控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在直流電機(jī)的控制系統(tǒng)中，電流控制是極其重要的環(huán)節(jié)，電流過大不但會(huì)導(dǎo)致控制電路故障，更嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒壞；
[0003]而且，電機(jī)是一個(gè)較為復(fù)雜的控制對象，而現(xiàn)有的開環(huán)控制方式很難產(chǎn)生良好的控制效果。因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型的電機(jī)電流控制系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種電機(jī)電流控制系統(tǒng)，該電機(jī)電流控制系統(tǒng)基于閉環(huán)控制，易于實(shí)施，控制效果好。
[0005]實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:
[0006]一種電機(jī)電流控制系統(tǒng)，包括電流給定單元、D/A轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器、整形濾波電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和測量電阻；
[0007]電流給定單元與D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端接運(yùn)算放大器的同向輸入端；運(yùn)算放大器的輸出端接整形濾波電路的輸入端；整形濾波電路的輸出端接電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的PWM輸入端；電機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流檢測端(即Isense端)經(jīng)所述的測量電阻接地；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流檢測端與運(yùn)算放大器的反向輸入端相接；
[0008]所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用LMD18200芯片?！拘酒愋?電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，芯片參數(shù):3A,55V H-Bridge，芯片型號:LMD18200]
[0009]電流給定單元采用基于撥位開關(guān)的數(shù)字編碼電路。
[0010]所述的電流給定單元集成在人機(jī)交互電路中；所述的人機(jī)交互電路包括按鍵電路和顯示屏；所述的D/A轉(zhuǎn)換器集成在MCU中。
[0011]所述的MCU為單片機(jī)或DSP。
[0012]所述的電機(jī)電流控制系統(tǒng)還包括用于檢測電機(jī)位置的編碼器；編碼器的輸出端接MCU的信號輸入端。
[0013]有益效果:
[0014]本實(shí)用新型的電機(jī)電流控制系統(tǒng)，采用基于電流環(huán)的閉環(huán)反饋控制，具體采用運(yùn)算放大器作為比較器，采用整形濾波電路去除干擾，采用專用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)施驅(qū)動(dòng)，并具有電流反饋，易于實(shí)施，控制效果，基于電流控制，進(jìn)而能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的位置環(huán)控制。本實(shí)用新型的電機(jī)電流控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)快速，準(zhǔn)確，穩(wěn)定的電流控制，保障電機(jī)穩(wěn)定長期工作。
【附圖說明】
[0015]圖1是實(shí)施例1的總體結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2是實(shí)施例2的總體結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0018]實(shí)施例1:
[0019]如圖1所示，一種電機(jī)電流控制系統(tǒng)，包括電流給定單元、D/A轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器、整形濾波電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和測量電阻；
[0020]電流給定單元與D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端接運(yùn)算放大器的同向輸入端；運(yùn)算放大器的輸出端接整形濾波電路的輸入端；整形濾波電路的輸出端接電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的PWM輸入端；電機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流檢測端(即Isense端)經(jīng)所述的測量電阻接地；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流檢測端與運(yùn)算放大器的反向輸入端相接；
[0021]所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用LMD18200芯片?！拘酒愋?電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，芯片參數(shù):3A,55V H-Bridge，芯片型號:LMD18200]
[0022]電流給定單元采用基于撥位開關(guān)的數(shù)字編碼電路。
[0023]實(shí)施例2:
[0024]一種電機(jī)電流控制系統(tǒng)，包括電流給定單元、D/A轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器、整形濾波電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和測量電阻；
[0025]電流給定單元與D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端接運(yùn)算放大器的同向輸入端；運(yùn)算放大器的輸出端接整形濾波電路的輸入端；整形濾波電路的輸出端接電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的PWM輸入端；電機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流檢測端(即Isense端)經(jīng)所述的測量電阻接地；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流檢測端與運(yùn)算放大器的反向輸入端相接；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用LMD18200芯片?！拘酒愋?電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，芯片參數(shù):3A,55V H-Bridge，芯片型號:LMD18200]
[0026]所述的電流給定單元集成在人機(jī)交互電路中；所述的人機(jī)交互電路包括按鍵電路和顯示屏；所述的D/A轉(zhuǎn)換器集成在MCU中。
[0027]所述的MCU為單片機(jī)或DSP。
[0028]所述的電機(jī)電流控制系統(tǒng)還包括用于檢測電機(jī)位置的編碼器；編碼器的輸出端接MCU的信號輸入端。
[0029]本系統(tǒng)的工作原理如下:
[0030]實(shí)現(xiàn)思路如下:
[0031]1.把需要的電流值I通過單片機(jī)內(nèi)部的DA (數(shù)模)硬件轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成一個(gè)對應(yīng)的電壓值V。
[0032]2.單片機(jī)轉(zhuǎn)換后的電壓值V和反饋的電壓Vref做比較輸出初級PWM波形。
[0033]3.初級PWM波形經(jīng)過整形濾波電路【可采用CPLD硬件邏輯器件，或采用其他模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)】進(jìn)行整形，濾波，調(diào)頻后輸出二級PWM波形直接輸出至電機(jī)控制IC進(jìn)行電機(jī)控制。
[0034]4.電阻R是對電機(jī)電流進(jìn)行采樣，反饋采樣電壓Vref至比較器，和單片機(jī)輸出的電壓V進(jìn)行比較。
[0035]5.當(dāng)電壓V大于反饋電壓Vref，在PWM上體現(xiàn)高電平，此時(shí)電機(jī)電流上升；當(dāng)上升至Vref大于V時(shí)，比較器反轉(zhuǎn)，在PWM上體現(xiàn)低電平，電流開始下降。利用高速運(yùn)放的快速性能實(shí)現(xiàn)對電機(jī)電流的精確，快速的閉環(huán)反饋控制。
[0036]在電流環(huán)的基礎(chǔ)上配合編碼器(位置傳感器)進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)的位置環(huán)控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電機(jī)電流控制系統(tǒng)，其特征在于，包括電流給定單元、D/A轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器、整形濾波電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和測量電阻； 電流給定單元與D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端接運(yùn)算放大器的同向輸入端；運(yùn)算放大器的輸出端接整形濾波電路的輸入端；整形濾波電路的輸出端接電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的PWM輸入端；電機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流檢測端經(jīng)所述的測量電阻接地；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流檢測端與運(yùn)算放大器的反向輸入端相接； 所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用LMD18200芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)電流控制系統(tǒng)，其特征在于，電流給定單元采用基于撥位開關(guān)的數(shù)字編碼電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)電流控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的電流給定單元集成在人機(jī)交互電路中；所述的人機(jī)交互電路包括按鍵電路和顯示屏；所述的D/A轉(zhuǎn)換器集成在MCU中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)電流控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的MCU為單片機(jī)或DSP。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電機(jī)電流控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于檢測電機(jī)位置的編碼器；編碼器的輸出端接MCU的信號輸入端。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電機(jī)電流控制系統(tǒng)，包括電流給定單元、D/A轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器、整形濾波電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和測量電阻；電流給定單元與D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端接運(yùn)算放大器的同向輸入端；運(yùn)算放大器的輸出端接整形濾波電路的輸入端；整形濾波電路的輸出端接電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的PWM輸入端；電機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流檢測端經(jīng)所述的測量電阻接地；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電流檢測端與運(yùn)算放大器的反向輸入端相接；該電機(jī)電流控制系統(tǒng)基于閉環(huán)控制，易于實(shí)施，控制效果好。
【IPC分類】H02P6-08, H02P6-16
【公開號】CN204271962
【申請?zhí)枴緾N201420684570
【發(fā)明人】付維, 樊超
【申請人】深圳華越力合科技有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年11月17日