[發明專利]基于帶霍爾無刷直流電機的伺服轉臺的控制方法

無效

• 申請號: 200910068804.4
• 申請日: 2009-05-11
• 公開（公告）號: CN101552586A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 王春宣;劉占軍
• 申請（專利權）人: 天津市嘉杰電子有限公司
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司
• 代理人: 王漪文

技術領域：

本發明屬于安防監控攝像機的技術領域，特別是涉及一種基于帶霍爾無刷直流電機的伺服轉臺的控制方法。

背景技術：

安防監控攝像機的轉臺的一般控制方法是使用有刷直流電機配合編碼器或者電位器，實現閉環控制，或者使用工頻交流電機或者使用步進電機驅動轉臺，這些方法或者成本高，可靠性差，或者采用開環控制，位置無法保證準確。

隨著電子技術和電機技術的發展，小功率的無刷直流電機以其高功率密度、高可靠性和良好的調速性能正漸漸取代傳統的電機，電機的伺服控制也越來越廣泛。如附圖1所示，典型的無刷直流電機的伺服控制系統包括無刷直流電機、電機控制器、位置或速度傳感器。無刷直流電機由電機霍耳、永磁體和電樞構成；電機控制器由位置解碼和功率輸出部分、傳感器信號采集部分和控制部分構成；傳感器可以是位置反饋型或者速度反饋型，比如光電編碼器、旋轉變壓器等，在應用中傳感器和無刷直流電機以一定的方式連接起來，使無刷直流電機在拖動負載轉動時，同樣拖動傳感器轉動，這樣傳感器輸出的信號就與電機的轉動產生了關系。電機控制器不斷對電機的霍耳反饋信號進行解碼，然后根據解碼值給無刷直流電機的相應線圈供電，使電機能夠連續運轉；同時電機控制器持續采集傳感器的信息，得到電機的轉速、轉數、旋轉方向等信息；最后電機控制器結合控制端的控制要求，決定電機加速、減速、停止、剎車、反轉等動作的執行，從而實現對電機的閉環控制。這種結構比較復雜、電機控制器采集的信號多，運算復雜，同時成本較高。

發明內容：

本發明為了解決上述技術中存在的技術問題，簡化結構、降低成本，而提供本一種基于帶霍爾無刷直流電機的伺服轉臺的控制方法。

本發明為了解決上述技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

本發明的一種基于帶霍爾無刷直流電機的伺服轉臺的控制方法，該控制方法的結構包括帶霍爾無刷直流電機、電機控制器；其中帶霍爾無刷直流電機包括永磁體、電樞和電機霍爾；電機霍爾包括三個霍耳元件；電機控制器包括功率輸出部分、電機位置解碼部分和控制部分；其控制方法包括電機控制器對無刷直流電機的霍耳元件所發出的電平信號進行解碼，得到電機轉子的電氣角度，對電機進行合理驅動；其中包括根據三個霍耳元件中的任意霍耳元件電平信號的邊沿與其它霍耳元件電平信號的邊沿關系得到運動方向信息階段；可以根據在任意一個霍耳元件電平信號的邊沿對其它霍耳元件的電平信號的邊沿關系進行識別，得到電機及電機拖動部件運行的方向信息；也可以根據任意兩個霍耳元件電平信號的邊沿對其它霍耳元件的電平信號的邊沿關系進行識別，得到電機及電機拖動部件運行的方向信息；還可以通過對三個霍耳元件電平信號的邊沿關系同時進行識別，得到電機及電機拖動部件運行的方向信息。結合運動方向，對霍耳元件電平信號邊沿的個數進行加、減法計數得到電機旋轉的位置信息階段；測量霍耳電平信號的相鄰的兩個邊沿的時間間隔得到速度信息階段；可以測量同一個霍耳元件電平信號相鄰的兩個邊沿的時間間隔，得到電機及電機拖動的部件的運動速度；也可以測量一個霍耳元件電平信號的邊沿相對其它霍耳元件的電平信號邊沿的時間間隔，得到電機及電機拖動的部件的運動速度。

本發明具有的優點和積極效果是：本發明的基于帶霍爾無刷直流電機的伺服轉臺的控制方法，僅由無刷直流電機和電機控制器構成，不需要外置傳感器，大大降低成本，調速范圍寬，調速平穩，反應迅速，位置記錄準確、可靠，不會丟步，載重量大，功耗低。

附圖說明

圖1是現有技術的伺服控制轉臺的結構框圖，

圖2是本發明的伺服控制轉臺的結構框圖，

圖3是本發明的一具體實施例伺服控制轉臺的結構框圖，

圖4是本發明的三個霍耳元件電平信號邊沿的位置圖，

圖5是本發明的伺服控制轉臺的流程圖。

具體實施方式

為進一步了解本發明的內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

圖2是本發明的伺服控制轉臺的結構框圖，圖3是本發明的一具體實施例伺服控制轉臺的結構框圖，圖4是本發明的三個霍耳元件電平信號邊沿的位置圖，圖5是本發明的伺服控制轉臺的流程圖。

本發明的一種基于帶霍爾無刷直流電機的伺服轉臺的控制方法，如附圖2所示：該控制方法的結構包括帶霍爾無刷直流電機1、電機控制器2；其中帶霍爾無刷直流電機包括永磁體、電樞和電機霍爾3；電機霍爾包括三個霍耳元件；電機控制器包括位置解碼和功率輸出部分4和控制部分5。