[發明專利]電機控制裝置

無效

• 申請號: 201410531362.3
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104362912A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 李麗娟;王建武
• 申請（專利權）人: 中山市鴻程科研技術服務有限公司
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00
• 代理公司: 中山市銘洋專利商標事務所(普通合伙) 44286
• 代理人: 鄒常友

技術領域

本發明涉及電機領域，具體涉及一種電機控制裝置。

背景技術

伴隨社會進步和科技發展，單自由度電機已經不能滿足工業需求，以球形電機為代表的多自由度電機正在被廣泛的研究中，直流永磁球形電機因其結構特殊，其控制結構不同于往常電機的控制裝置，目前基于直流永磁球形電機的驅動都是基于電流的驅動。直流永磁球形電機作為一種多自由度執行元件，其輸出軸的末端能夠在工作空間內實現多自由度運動。因此需要獨立操作永磁球形電機上的每組線圈。驅動電流的精度極大的影響到電機的轉矩和三自由度的軌跡。

目前，業內需要一種能夠讓直流永磁球形電機完成多自由度運動的高精度控制器。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠實現多自由度控制、機構簡單、輸出驅動電流精度高、控制效率高的優點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種電機控制裝置，包括主控模塊、4個四通道D/A轉換模塊#1-#4，16個電壓-電流轉換模塊#1-#16，和16個電流檢測模塊#1-#16，所述電機控制裝置包括微處理器，微處理器與4個四通道D/A轉換模塊相連，每個四通道D/A轉換模塊的輸出端分別與一個電壓電流轉換單元相連，16個電壓電流轉換單元接入直流永磁球形電機的16個線圈中，所述電流檢測電路與微處理器相連，所述輸出電流還應與電流檢測電路相連，所述輸入模塊與微處理器相連，所述顯示模塊與微處理器相連。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述微處理器與4個四通道D/A模塊通過SPI接口相連，控制器輸出控制字驅動四通道D/A模塊產生四路獨立的控制電壓。

所述四通道D/A模塊的輸出端分別和4個電壓電流轉換單元相連，控制電壓經過電壓電流轉換模塊，產生相應的驅動電流。

所述電壓電流轉換單元分別與球形電機的16個空心線圈相連，產生電流用以驅動電機運動。

所述電流檢測模塊分別于進入電機的線圈相連，用以檢測進入線圈的電流，電流信號回送給微處理器進行閉環控制以及送至顯示模塊。

所述輸入模塊與微處理器相連，用以接受用戶的輸入。

所述顯示模塊與微處理器相連，用以顯示當前用戶的設置和輸入的驅動電流。

所述電流檢測電路與電壓電流轉換模塊的輸出相連，電流檢測電路與微處理器的AD接口相連。

本發明具有下述優點：本發明包括主控模塊、4個四通道D/A轉換模塊#1-#4，16個電壓-電流轉換模塊#1-#16，和16個電流檢測模塊#1-#16，所述電機控制裝置包括微處理器，微處理器與4個四通道D/A轉換模塊相連，每個四通道D/A轉換模塊的輸出端分別與一個電壓電流轉換單元相連，16個電壓電流轉換單元接入直流永磁球形電機的16個線圈中，所述電流檢測電路與微處理器相連，所述輸出電流還應與電流檢測電路相連，所述輸入模塊與微處理器相連，所述顯示模塊與微處理器相連。本發明具有能實現多自由度控制、機構簡單、輸出驅動電流精度高、控制效率高的優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例的立體結構示意圖。

圖2為本發明實施例中多通道D/A轉換與微處理器連接示意圖。

圖3為本發明實施例中電流檢測模塊的電路原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

如圖1所示，本實施例的電機控制裝置包括包括主控模塊、4個四通道D/A轉換模塊#1-#4，16個電壓-電流轉換模塊#1-#16，和16個電流檢測模塊#1-#16，所述電機控制裝置包括微處理器，微處理器與4個四通道D/A轉換模塊相連，每個四通道D/A轉換模塊的輸出端分別與一個電壓電流轉換單元相連，16個電壓電流轉換單元接入直流永磁球形電機的16個線圈中，所述電流檢測電路與微處理器相連，所述輸出電流還應與電流檢測電路相連，所述輸入模塊與微處理器相連，所述顯示模塊與微處理器相連。

本實施例中，主控模塊采用具體型號為TMS320LF2407A的DSP芯片實現，DSP芯片以及外圍電路組成DSP最小工作電路。