[发明专利]串联直流电机的控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制领域，具体而言，涉及一种串联直流电机的控制系统和方法。

背景技术

电机速度控制技术在自动化控制领域应用十分广泛，其可以用在各类数字控制系统中执行机构的控制单元上，对各种智能机器进行精确地速度控制，其中，该智能机器包括机器人、AGV小车等。但是，在现有的电机速度控制系统中，需要控制多个电机，如机器人系统中需要对多个电机进行控制，在控制多个电机(如直流电机)时，需要同时采集多个电机的转速信息，并根据该转速信息发送多个控制信息到相应的电机中，会使得电机控制系统的控制器需要同时收发多组电机信息，这样会占用控制器的大量资源，控制效率低。同时，通过控制器对电机的转速计数会占用控制器的大量资源，此时，若电机速度采集单元不能有效采集到电机的转速，会极大的降低电机控制系统的工作效率。

针对上述在同时控制多个电机时，资源占用大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种串联直流电机的控制系统和方法，以至少解决电机控制系统需要同时控制多个电机时，资源占用大的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种串联直流电机的控制系统，控制系统集成在直流电机的驱动器中，包括：通信单元，用于将接收到的控制信息发送至控制系统的控制单元中，其中，通信单元还用于将控制信息和该控制系统对应的直流电机的状态信息发送至串联的至少一个控制系统中；速度采集单元，与直流电机连接，用于采集直流电机的转速信息，其中，转速信息包括直流电机的脉冲输出参数；控制单元，用于根据控制信息和转速信息生成转速调节参数；驱动单元，与控制单元和直流电机连接，用于根据转速调节参数调节驱动电压。

进一步地，至少一个控制系统中的第一个控制系统与上位机连接，第一个控制系统中还用于接收上位机发送的控制信息；至少一个控制系统中的每一个控制系统都对应有一个直流电机，直流电机用于根据驱动电压转动。

进一步地，速度采集模块包括：倍频控制模块，用于对直流电机输出的脉冲输出参数倍频；解码器，用于对经过倍频的脉冲输出参数进行解码，得到转速信息。

进一步地，控制单元包括：PID控制器，在控制单元中，用于对速度采集单元输出的转速信息和通信单元发送的控制信息进行PID计算，得到转速调节参数。

进一步地，驱动单元包括：PWM调制模块，用于对转速调节参数，进行PWM调制，得到驱动电压参数；电压模块，用于根据驱动电压参数向直流电机输出驱动电压。

进一步地，直流电机包括：编码器，用于对直流电机输出的脉冲信号进行编码，得到脉冲输出参数，并将脉冲输出参数发送到速度采集单元中。

根据本发明实施例另一方面，还提供了一种串联直流电机的控制方法，包括：接收上位机发送的控制信息，其中，上位机与至少一个控制系统中的第一个控制系统连接，至少一个控制系统串联连接；采集直流电机的转速信息，其中，至少一个控制系统中的每个控制系统对应有一个直流电机；根据控制信息和转速信息调节直流电机的驱动电压，其中，直流电机的状态信息和控制信息依次传递给串联的至少一个控制系统中。

进一步地，采集直流电机的转速信息包括：根据预先设定的倍频参数，对直流电机的脉冲输出参数进行倍频；对经过倍频的脉冲输出参数进行解码，得到转速信息。

进一步地，根据控制信息和转速信息调节直流电机的驱动电压包括：对转速信息和控制信息进行PID计算，得到转速调节参数；根据转速调节参数调节直流电机的驱动电压。

进一步地，根据转速调节参数调节直流电机的驱动电压包括：对转速调节参数进行PWM调制，得到驱动电压参数；根据驱动电压参数调节直流电机的驱动电压。

在本发明实施例中，可以实现利用通信单元将控制信息发送至控制系统的控制单元中，其中，通信单元还可以将控制信息和该控制系统对应的直流电机的状态信息发送至串联的至少一个控制系统中，同时可以利用速度采集单元采集直流电机的转速信息，然后，控制单元可以根据控制信息和转速信息生成转速调节参数，驱动单元可以根据转速调节参数调节直流电机的驱动电压。根据该实施例，电机的控制系统可以串联连接，控制信息可以依次传递到串联的控制系统中，不需要同时发送多个控制信息到直流电机对应的控制系统中，节省了上位机的控制资源，使得串联的控制系统能根据控制信息不断的调整转速,解决电机控制系统需要同时控制多个电机时，资源占用大的技术问题。

附图说明