[發明專利]一種無刷無位置陀螺電機反電勢信號模擬裝置及方法

有效

• 申請號: 201410604450.1
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104330735B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 王向進;李國棟;火星;張文泉;李哲;孫平;張志璐;趙朝鋒
• 申請（專利權）人: 李國棟
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

1.一種無刷無位置陀螺電機反電勢信號模擬裝置，其特征在于，包括ARM主控模塊、反電勢信號產生電路、鑒相電路、頻率轉換電路、電流監測電路、人機交互模塊及控制電路；所述人機交互模塊包括指令生成單元與顯示單元；

所述人機交互模塊，其用于向ARM主控模塊發送操作指令，還用于顯示ARM主控模塊發送的處理后的檢測信息；

所述ARM主控模塊，其用于根據接收的人機交互模塊發送的操作指令產生控制信號，并將控制信號發送給反電勢信號產生電路，還用于獲取鑒相電路、頻率轉換電路與電流監測電路的檢測信息，并進行處理，將處理后的檢測信息發送給人機交互模塊；

所述反電勢信號產生電路，其用于根據接收到的控制信號產生反電勢模擬信號，并將反電勢模擬信號發送給所述控制電路；

所述控制電路，其用于將接收到所述反電勢模擬信號作為替代電機本體產生的反電勢信號，并根據反電勢信號的變化輸出脈寬可調的電機驅動信號，再送至反電勢信號產生電路，形成閉環，以模擬無刷無位置電機驅動控制過程；

所述鑒相電路，其用于采集控制電路轉速反饋和基準頻率之間相位差脈沖信號，并根據解調控制電路中跟蹤收斂時間和擾動恢復時間，從而生成對所述控制電路穩速控制精度檢測信息發送ARM主控模塊；

所述頻率轉換電路，其用于采集所述控制電路中的反電勢模擬信號頻率，將反電勢模擬信號頻率轉化為電機本體轉速，并生成電機本體的轉速穩定度檢測信息發送給ARM主控模塊；

所述電流監測電路，其用于根據所述控制電路中電機本體繞組電流，通過對電流的飽和非線性進行分析，從而生成控制電路中對外同步控制性能檢測信息發送ARM主控模塊；

所述指令生成單元，其用于根據用戶指令生成相應的操作指令；

所述顯示單元，其用于顯示接收到處理后的檢測結果。

2.根據權利要求1所述的一種無刷無位置陀螺電機反電勢信號模擬裝置，其特征在于，所述ARM主控模塊包括第一信號接收單元、第一信號生成單元、第一信號發送單元、第二信號接收單元、信號處理單元與第二信號發送單元；

所述第一信號接收單元，其用于接收人機交互模塊發送的操作指令，并將操作指令發送給第一信號生成單元；

所述第一信號生成單元，其用于根據接收到的操作指令生成相應的控制信號，并將控制信號發送給第一信號發送單元；

所述第一信號發送單元，其用于發送控制信號給反電勢信號產生電路；

所述第二信號接收單元，其用于采集所述鑒相電路、頻率轉換電路與電流監測電路發送的檢測信息，并將檢測信息發送信號處理單元；

所述信號處理單元，其用于處理所述鑒相電路、頻率轉換電路與電流監測電路發的檢測信息，生成相應的檢測結果發送給第二信號發送單元；

所述第二信號發送單元，其用于向人機交互模塊發送檢測結果。

3.根據權利要求2所述的一種無刷無位置陀螺電機反電勢信號模擬裝置，其特征在于，所述ARM主控模塊為STM32F103C8T6C處理器。

4.一種無刷無位置陀螺電機反電勢信號模擬方法，其特征在于，包括如下：

步驟1，通過人機交互模塊向主控模塊發送驅動主控模塊的操作指令；

步驟2，當所述主控模塊接收到操作指令后，生成相應的控制信號發送給反電勢產生電路；

步驟3，當反電勢信號產生電路接收到主控模塊發送的控制信號產生反電勢模擬信號，并將反電勢模擬信號發送給控制電路；

步驟4，所述控制電路接收到所述反電勢信號產生電路的反電勢模擬信號，驅動所述控制電路運轉；

步驟5，鑒相電路、頻率轉換電路、電流監測電路分別采集控制電路穩速控制精度檢測信息、轉速穩定度檢測信息、控制性能檢測信息，并將所述檢測信息發送至主控模塊；

步驟6，所述主控模塊根據接收到檢測信息生成相應的檢測結果，并將檢測結果發送給人機交互模塊顯示出來。

5.根據權利要求 4所述的一種無刷無位置陀螺電機反電勢信號模擬方法，其特征在于，所述步驟5中頻率轉換電路采集控制電路的轉速穩定度檢測信息，具體包括：

所述頻率轉換電路根據采集所述控制電路中的反電勢模擬信號頻率，將反電勢模擬信號頻率轉化為電機本體轉速，并生成電機本體的轉速穩定度檢測信息。