[發明專利]一種電動舵機驅動裝置的換相控制方法

在審

• 申請號: 201711083880.3
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107659226A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 李勝;趙飛;冀鵬;劉源;胡明月
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02P6/16
• 分類號: H02P6/16
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種電動舵機驅動裝置的換相控制方法，其特征在于：用于三相無刷直流電機的二二導通換相，步驟如下：

步驟1，利用120度安裝方式安裝在無刷直流電機上的三相霍爾傳感器，檢測HALLA、HALLB、HALLC三相無刷直流電機的轉子位置信號；

步驟2，將HALLA、HALLB、HALLC三相霍爾模擬信號輸入至控制器，進行AD轉換為霍爾數字信號，然后依據邏輯運算生成六種編碼，并形成六步換相序列；

步驟3，根據六步換相序列，在控制器中進行邏輯選擇和判斷，計算得出三相無刷直流電機驅動器的三相UVW控制信號編碼，并通過控制器的IO端口模擬輸出控制信號至驅動器進行換流，導通UVW三路通道中兩路通道，其兩路通道分別是上橋臂和下橋臂的功率開關同時開通，其余功率開關均為關閉狀態。

2.根據權利要求1所述的電動舵機驅動裝置的換相控制方法，其特征在于，步驟1所述檢測HALLA、HALLB、HALLC三相無刷直流電機的轉子位置信號，具體為：

對每一相的霍爾傳感器檢測轉子信息進行5V電壓上拉處理，并進行硬件濾波，使得外部采集模擬方波信號的高電平信號達到控制器識別的0至3.3V電壓范圍內。

3.根據權利要求1所述的電動舵機驅動裝置的換相控制方法，其特征在于，步驟2所述將HALLA、HALLB、HALLC三相霍爾模擬信號輸入至控制器，進行AD轉換為霍爾數字信號，然后依據邏輯運算生成六種編碼，并形成六步換相序列，具體如下：

將方波信號輸入至控制器，AD轉換成0或者1的數字信號后，分別將A相信號作為二進制編碼的個位，B相信號作為二進制編碼的十位，C相信號作為二進制編碼的百位，并通過二進制邏輯位運算，用合成的二進制編碼表示當前的轉子位置數據信息。

4.根據權利要求1所述的電動舵機驅動裝置的換相控制方法，其特征在于，步驟3所述通過控制器的IO端口模擬輸出控制信號至驅動器進行換流，導通相應通道的功率開關，具體如下：

根據生成的六種二進制編碼，設定一種使電動舵機裝置正常轉動的六步換相序列，控制器根據當前識別的轉子位置數據，進行邏輯選擇和判斷，并得出三相無刷直流電機驅動器的三相UVW控制信號編碼，輸出方波控制信號至驅動器，驅動器根據控制器給定的驅動信號編碼進行換流導通三相UVW的其中兩相，即導通其中兩相所需開通的功率開關器件，另外一相不通電壓，使得電動舵機能夠以設定的速度進行轉動；

當換相序列編碼為5，分別是U通道上橋臂和V通道下橋臂導通形成導通回路；當換相序列編碼為4，分別是U通道上橋臂和W通道下橋臂導通形成導通回路；當換相序列編碼為6，分別是V通道上橋臂和W通道下橋臂導通形成導通回路；當換相序列編碼為2，分別是V通道上橋臂和U通道下橋臂導通形成導通回路；當換相序列編碼為3，分別是W通道上橋臂和U通道下橋臂導通形成導通回路；當換相序列編碼為1，分別是W通道上橋臂和V通道下橋臂導通形成導通回路。