[實用新型]一種兩輪機器人的直流無刷電機控制系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201821968457.1 | 申請日： | 2018-11-27 |
| 公開（公告）號： | CN209419197U | 公開（公告）日： | 2019-09-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 何海雄;肖曙 | 申請（專利權(quán)）人： | 珂伯特機器人（天津）有限公司 |
| 主分類號： | H02H7/085 | 分類號： | H02H7/085;H02P6/17;B60L15/00 |
| 代理公司： | 天津合正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12229 | 代理人： | 郭樂 |
| 地址： | 300380 天津市西青區(qū)*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 直流無刷電機 單片機 采樣檢測單元 兩輪機器人 控制系統(tǒng) 本實用新型 采樣電路 對比電路 供電單元 母線電流 驅(qū)動單元 相電流 電機 母線電流信號 三相控制信號 供給系統(tǒng) 結(jié)果發(fā)送 輸出控制 變壓 預(yù)設(shè) 轉(zhuǎn)動 電源 采集 驅(qū)動 檢測 | ||
本實用新型提供了一種兩輪機器人的直流無刷電機控制系統(tǒng)，包括：STM32F103VCT6單片機、驅(qū)動單元、采樣檢測單元和供電單元；其中單片機用于處理本系統(tǒng)內(nèi)的信號并對其他單元輸出控制信號；驅(qū)動單元用于接收單片機的PWM三相控制信號并驅(qū)動直流無刷電機轉(zhuǎn)動；采樣檢測單元包括采樣電路和對比電路，其中采樣電路用于采集相電流和母線電流信號，對比電路用于將母線電流與預(yù)設(shè)值進行對比，采樣檢測單元的結(jié)果發(fā)送回單片機；供電單元用于對電源進行變壓并供給系統(tǒng)內(nèi)各單元使用。本實用新型所述的一種兩輪機器人的直流無刷電機控制系統(tǒng)能夠在工作時對電機的相電流和母線電流進行檢測，防止電機發(fā)生過流情況。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于移動機器人控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種兩輪機器人的直流無刷電機控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)
移動機器人是一種能夠自動執(zhí)行工作的機械裝置，按照移動方式可分為：輪式機器人、步行機器人、履帶式機器人、爬行機器人、蠕動式機器人和游動式人等類型，其中輪式移動機器人，尤其是兩輪機器人通常借助直流無刷電機來進行驅(qū)動，具有運動過程靈活平穩(wěn)、使用壽命長、傳動聲音小和轉(zhuǎn)速范圍寬等優(yōu)點。
在現(xiàn)有的直流無刷電機控制系統(tǒng)中不具備線路過流檢測功能，當電機發(fā)生堵轉(zhuǎn)時容易導(dǎo)致線路內(nèi)的電流過大，進而導(dǎo)致線路發(fā)熱，輕則破壞機器人的移動性能，重則燒毀電機導(dǎo)致機器人損壞。
實用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實用新型旨在提出一種兩輪機器人的直流無刷電機控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)防止電機過流損壞的目的。
為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種兩輪機器人的直流無刷電機控制系統(tǒng)，包括：
STM32F103VCT6單片機，用于輸出PWM三相控制信號；
驅(qū)動單元，用于接收單片機的PWM三相控制信號并驅(qū)動直流無刷電機轉(zhuǎn)動，包括結(jié)構(gòu)相同的左輪驅(qū)動電路和右輪驅(qū)動電路；
所述左輪驅(qū)動電路包括：U相驅(qū)動電路，其輸入端連接單片機的67和52針腳，用于控制左輪電機U相上兩個MOS管的導(dǎo)通和截止；V相驅(qū)動電路，其輸入端連接單片機的68和53針腳，用于控制左輪電機V相上兩個MOS管的導(dǎo)通和截止；W相驅(qū)動電路，其輸入端連接單片機的69和54針腳，用于控制左輪電機W相上兩個MOS管的導(dǎo)通和截止；
所述右輪驅(qū)動電路包括：U相驅(qū)動電路，其輸入端連接單片機的63和32針腳，用于控制右輪電機U相上兩個MOS管的導(dǎo)通和截止；V相驅(qū)動電路，其輸入端連接單片機的64和35針腳，用于控制右輪電機V相上兩個MOS管的導(dǎo)通和截止；W相驅(qū)動電路，其輸入端連接單片機的65和36針腳，用于控制右輪電機W相上兩個MOS管的導(dǎo)通和截止；
采樣檢測單元，包括采樣電路和對比電路，所述采樣電路用于采集電機相電流和母線電流信號，并對其進行保真處理，包括相電流電路和母線電流電路；
所述相電流電路的輸入端連接電機各相驅(qū)動電路的單相采樣電阻，其中左輪電機的U、V、W相相電流電路的輸出端分別連接單片機的15、16、17針腳，右輪電機的U、V、W相相電流電路的輸出端分別連接單片機的26、29、30針腳；所述母線電流電路的輸入端連接母線采樣電阻，其中左輪電機的母線電流電路輸出端連接單片機的18針腳，右輪電機的母線電流電路輸出端連接單片機的31針腳；
所述對比電路用于將母線電流電路的輸出信號與預(yù)設(shè)值進行對比，其中左輪對比電路的輸入端連接單片機的18針腳，輸出端連接單片機的51針腳，右輪對比電路的輸入端連接單片機的31針腳，輸出端連接單片機的91針腳；
供電單元，用于對電源進行變壓并供給系統(tǒng)內(nèi)各單元使用。
進一步的，所述驅(qū)動電路包括：
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