[發(fā)明專利]直流無刷電機反充電式電子制動方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810056725.7
• 申請日: 2008-01-24
• 公開（公告）號: CN101494432A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李成榮;陳曉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: H02P6/24
• 分類號: H02P6/24
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 周國城

1.一種直流無刷電機反充電式電子制動方法，該方法應(yīng)用于至少包含主控單元、制動子單元、脈寬調(diào)整子單元和調(diào)制中斷單元的直流無刷電機單片機控制系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括：

未接收到制動信號時，該單片機控制系統(tǒng)的主控單元、脈寬調(diào)整子單元、調(diào)制中斷單元執(zhí)行正常操作，制動子單元不工作；

在接收到制動信號時，主控單元周期調(diào)用制動子單元和脈寬調(diào)整子單元，系統(tǒng)在周期中斷條件下觸發(fā)調(diào)制中斷單元；制動子單元根據(jù)電機速度計算期望脈寬調(diào)制信號值，脈寬調(diào)整子單元在滿足不超過允許電流電壓范圍前提下根據(jù)期望脈寬調(diào)制信號值調(diào)整實際輸出的脈寬調(diào)制信號值，調(diào)制中斷單元判斷直流無刷電機的霍爾信號是否發(fā)生變化，如果發(fā)生變化，則計算電機轉(zhuǎn)速，并將計算的電機轉(zhuǎn)速保存為全局變量，供制動子單元使用，并進(jìn)行譯碼調(diào)制；如果沒有發(fā)生變化，則直接輸出脈寬調(diào)制信號給電機控制器，經(jīng)實際脈寬調(diào)制信號調(diào)制后輸出給電機控制器的三相橋路，進(jìn)而控制電機的電樞電流，實現(xiàn)直流無刷電機的反充電式電子制動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷電機反充電式電子制動方法，其特征在于，所述進(jìn)行譯碼調(diào)制的過程包括：

調(diào)制中斷單元判斷制動標(biāo)志位是否為假，如果制動標(biāo)志位為假，則進(jìn)行正常譯碼調(diào)制，結(jié)束；否則，如果制動標(biāo)志位為真，進(jìn)行制動邏輯譯碼調(diào)制，上管關(guān)閉，下管脈寬調(diào)制信號調(diào)制，輸出的邏輯信號經(jīng)脈寬調(diào)制信號調(diào)制后輸出給電機控制器，通過三相橋路控制電機，實現(xiàn)直流無刷電機的反充電式電子制動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流無刷電機反充電式電子制動方法，其特征在于，所述制動邏輯譯碼調(diào)制進(jìn)一步具有同步整流功能：上管全部關(guān)閉，一個下管調(diào)制，一個下管開通，調(diào)制的下管所處橋臂位置與正常運行時譯碼邏輯的上管所在橋臂位置相同，開通的下管位置即是正常運行時譯碼邏輯的下管所在位置，其他下管關(guān)閉。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流無刷電機反充電式電子制動方法，其特征在于，所述單片機控制系統(tǒng)調(diào)用主控單元、制動子單元和脈寬調(diào)整子單元執(zhí)行的操作包括：

主控單元首先初始化相關(guān)外設(shè)，設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，設(shè)定變量的初始值；隨后進(jìn)入周期循環(huán)，一個周期查詢信號觸發(fā)一次周期循環(huán)，在周期循環(huán)體中，主控單元根據(jù)輸入的制動信號電平設(shè)置制動標(biāo)志位，并判斷制動標(biāo)志位是否為假，如果制動標(biāo)志位為假，則觸發(fā)正常操作，結(jié)束；否則，如果制動標(biāo)志位為真，則觸發(fā)制動子單元；

該正常操作或制動子單元得到期望的脈寬調(diào)制信號值，并將該期望的脈寬調(diào)制信號值輸出給脈寬調(diào)整子單元；脈寬調(diào)整子單元根據(jù)接收的期望的脈寬調(diào)制信號值調(diào)整實際輸出的脈寬調(diào)制信號值；在脈寬調(diào)整子單元執(zhí)行完畢后，主控單元完成本次循環(huán)操作，等待下一個周期查詢信號以執(zhí)行新一輪循環(huán)，直到系統(tǒng)停機為止。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流無刷電機反充電式電子制動方法，其特征在于，所述脈寬調(diào)整子單元根據(jù)接收的期望的脈寬調(diào)制信號值調(diào)整實際輸出的脈寬調(diào)制信號值的過程包括：

脈寬調(diào)整子單元接收到正常操作或制動子單元輸入的期望的脈寬調(diào)制信號值，首先判斷反充電制動標(biāo)志位是否為真；

如果反充電制動標(biāo)志位為真，則進(jìn)一步判斷實際電流電壓是否超過邊界條件，如果沒有超過，則根據(jù)接收的期望的脈寬調(diào)制信號值調(diào)整實際輸出的脈寬調(diào)制信號值，如果期望的脈寬調(diào)制信號值大于實際輸出的脈寬調(diào)制信號值，則增大實際輸出的脈寬調(diào)制信號值，如果期望的脈寬調(diào)制信號值小于實際輸出的脈寬調(diào)制信號值，則減小實際輸出的脈寬調(diào)制信號值，不斷縮小實際輸出的脈寬調(diào)制信號值與期望脈寬調(diào)制信號值差距，直到兩者相等；如果超過，則不考慮期望脈寬調(diào)制信號值大小，直接減小實際輸出的脈寬調(diào)制信號值；

如果反充電制動標(biāo)志位為假，則執(zhí)行正常操作，結(jié)束。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流無刷電機反充電式電子制動方法，其特征在于，所述制動子單元根據(jù)電機轉(zhuǎn)速計算期望脈寬調(diào)制信號值的過程包括：

如果電機轉(zhuǎn)速很大，則設(shè)置較小的期望脈寬調(diào)制信號值，如果電機轉(zhuǎn)速很小，則設(shè)置較大的期望脈寬調(diào)制信號值，保證在很寬的速度范圍內(nèi)能對電源反充電。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流無刷電機反充電式電子制動方法，其特征在于，該方法在調(diào)制中斷單元執(zhí)行完制動操作后，進(jìn)一步包括：

單片機控制系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行所述被暫停的主控單元、制動子單元和脈寬調(diào)整子單元執(zhí)行的正常操作。