[发明专利]一种直流电机型力促动器的电控装置

权利要求书

1.一种直流电机型力促动器的电控装置，包括通信单元(20)、电源模块(21)、控制系统(16)、数模转换器(18)、传感器接口(15)、直流电机接口(19)、数字接口(17)；其特征是，它还包括力采集单元(8)、功率放大器(4)、电流控制器(3)和电流采样单元(6)；

所述控制系统(16)输入端分别与通信单元(20)的输出端、数字接口(17)的输出端、功率放大器(4)的输入端和力采集单元(8)的输出端连接；控制系统(16)分别通过通信单元(20)读取力设定值，通过力采集单元(8)读取力反馈值进行操作，通过数字接口(17)读取力促动器的输出力的限位状态信息；数模转换器(18)的输入端与控制系统(16)的输出端连接，所述数模转换器(18)将控制系统(16)输出的电流设定值由数字信号转换为模拟信号，以提供给电流控制器(3)；所述电流控制器(3)的输出端与功率放大器(4)的输入端连接，功率放大器(4)的输出端分别与直流电机接口(19)和电流采样单元(6)连接；所述电流采样单元(6)用来采集电流控制器(3)提供的电流反馈值，所述电流控制器(3)还用来控制直流电机的电枢电流，功率放大器(4)用来将电流驱动信号放大，以驱动直流电机的转动；数字接口(17)的输出端与功率放大器(4)的另一个输入端连接，数字接口(17)用来接入力促动器的限位状态信息；所述力采集单元(8)的输入端与传感器接口(15)连接，力采集单元(8)通过传感器接口(15)获得力促动器的输出力；传感器接口(15)与电源模块(21)连接。

2.根据权利要求1所述的一种直流电机型力促动器的电控装置，其特征在于，所述力采集单元(8)由模数转换器(8-2)和模拟信号调理单元(8-1)组成；所述模数转换器(8-2)的输入端与模拟信号调理单元(8-1)的模拟信号输出端连接；所述模拟信号调理单元(8-1)的模拟信号输入端作为力采集单元(8)的信号输入端，模数转换器(8-2)的输出端作为力采集单元(8)的信号输出端；所述模拟信号调理单元(8-1)将测LoadCell输出的微弱电压信号放大，模数转换器(8-2)对放大后的电压信号进行采样，提供给控制系统(16)作为力反馈值。

3.根据权利要求2所述的一种直流电机型力促动器的电控装置，其特征在于，所述模拟信号调理单元(8-1)采用仪表放大器AD620。

4.根据权利要求1所述的一种直流电机型力促动器的电控装置，其特征在于，所述控制系统(16)包括力控制器(1)、延迟单元(7)、除法单元(5)和力速度控制器(2)；所述力控制器(1)的输出端与力速度控制器(2)的输入端连接，力控制器(1)的输入端分别与延迟单元(7)的输入端和除法单元(5)的输入端连接，延迟单元(7)的输出端与除法单元(5)的另一个输入端连接，延迟单元(7)用来保存力采集单元(8)采集的力反馈值，除法单元(5)用来计算力速度反馈值，除法单元5的输出端与力速度控制器(2)的另一个输入端连接，所述力速度控制器(2)的输出端作为控制系统(16)的输出端。

5.根据权利要求1所述的一种直流电机型力促动器的电控装置，其特征在于，控制系统(16)是微处理器或者工控机。

6.根据权利要求5所述的一种直流电机型力促动器的电控装置，其特征在于，所述微处理器是DSP或者单片机。

7.根据权利要求1所述的一种直流电机型力促动器的电控装置，其特征在于，所述电流控制器(3)是由NPO电容、电阻和放大器OPA277组成的模拟式比例-积分控制器。

8.根据权利要求1所述的一种直流电机型力促动器的电控装置，其特征在于，所述电流采样单元(6)由电阻和运算放大器组成。