[发明专利]一种基于高频脉冲信号的无刷直流电机的控制器

权利要求书

1.一种基于高频脉冲信号的无刷直流电机的控制器，其特征在于：它包括位置PID控制模块(1)、速度PID控制模块(2)、高频脉冲控制器(3)、角位置测量单元(4)和反馈速度获取模块(5)，

角位置测量单元(4)用于测量无刷直流电机输出轴的角位置信号，反馈速度获取模块(5)用于将角位置测量单元(4)输出的电机真实角位置信号处理，并输出电机真实速度信号；高频脉冲控制器用于产生高频脉冲信号；

给定位置输入信号与所述电机真实角位置信号的比较值作为位置PID控制模块(1)的输入信号，该信号经位置PID控制模块(1)调节后的输出信号与所述电机真实速度信号的比较值作为速度PID控制模块(2)的输入信号，该信号经速度PID控制模块(2)调节后的输出信号与所述高频脉冲信号的叠加信号作为直流无刷电机的控制信号输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于高频脉冲信号的无刷直流电机的控制器，其特征在于：高频脉冲控制器(3)包括计算机(3-1)、仿真器(3-2)、DSP数字信号处理器(3-3)和数/模转换模块(3-4)，计算机(3-1)的输出端与仿真器(3-2)的输入端相连，仿真器(3-2)的输出端与DSP数字信号处理器(3-3)的输入端相连，DSP数字信号处理器(3-3)的输出端与数/模转换模块(3-4)的输入端相连，数/模转换模块(3-4)的输出端输出高频脉冲信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于高频脉冲信号的无刷直流电机的控制器，其特征在于：仿真器(3-2)采用TDS510仿真器。

4.根据权利要求2所述的一种基于高频脉冲信号的无刷直流电机的控制器，其特征在于：DSP数字信号处理器(3-3)采用TMS320F2812型DSP芯片实现。

5.根据权利要求2所述的一种基于高频脉冲信号的无刷直流电机的控制器，其特征在于：数/模转换模块(3-4)采用DAC7625型芯片实现。

6.根据权利要求1所述的一种基于高频脉冲信号的无刷直流电机的控制器，其特征在于：角位置测量单元(4)采用光电编码器。

7.根据权利要求1所述的一种基于高频脉冲信号的无刷直流电机的控制器，其特征在于：反馈速度获取模块(5)获取电机真实速度的过程为：

连续采样角位置测量单元(4)获取的电机真实角度信号，并利用下述公式获取电机真实速度v_i：

vi=θi-θi-1T,]]>

其中，T为采样周期，

θ_i为时刻i的电机真实角度信号，

θ_i-1为时刻i-1的电机真实角度信号。

8.根据权利要求1所述的一种基于高频脉冲信号的无刷直流电机的控制器，其特征在于：所述高频脉冲信号的频率在100Hz～500Hz之间；

所述高频脉冲信号的幅值Δu(k)=-f(er),(t)f(er),(t+Δt),]]>

其中，Δt表示工作周期，er为当前角度误差量，即给定位置输入信号与所述电机真实角度信号的比较值。