[发明专利]一种基于锁频环的电机控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于锁频环的电机控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

设定电机的目标转动速度、电机转动速度的误差阈值、PWM逻辑控制器控制信号的周期和初始占空比；

获得斩波信号，并通过斩波信号设定PWM逻辑控制器控制信号的频率；

通过PWM逻辑控制器的控制信号来控制电机的运转，并检测电机的实际转动速度；

利用锁频环将电机的实际转动速度与目标转动速度进行比较，若两者的相对误差超过误差阈值，则通过调整PWM逻辑控制器控制信号的占空比来调整电机的实际转动速度，直到两者的相对误差处于预设误差范围内。

2.根据权利要求1所述的一种基于锁频环的电机控制方法，其特征在于，将电机的实际转动速度与目标转动速度转换为实际转动频率与目标转动频率，并将电机的实际转动频率输入锁频环与目标转动频率进行比较。

3.根据权利要求2所述的一种基于锁频环的电机控制方法，其特征在于，通过电机的转动带动遮光片转动，进而影响光-频转换器的通断来将电机的实际转动速度转换为实际转动频率。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于锁频环的电机控制方法，其特征在于，通过比例积分滤波器检测电机的实际转动速度。

5.根据权利要求3所述的一种基于锁频环的电机控制方法，其特征在于，当电机的实际转动频率与目标转动频率的相对误差超过误差阈值时，若电机的实际转动频率大于目标转动频率，则减小PWM逻辑控制器控制信号的占空比，否则增大PWM逻辑控制器控制信号的占空比。

6.根据权利要求5所述的一种基于锁频环的电机控制方法，其特征在于，调整PWM逻辑控制器控制信号的占空比时，预先设置调整占空比所需的步数和每步所需的时间。

7.一种基于锁频环的电机控制装置，所述装置包括输出端连接至电机的全桥电路，其特征在于，所述装置还包括：微控制单元、与该微控制单元输出端相连的寄存器、与该寄存器输出端相连的锁频环电路、与该锁频环电路输出端相连的PWM逻辑控制器，该PWM逻辑控制器的每个输出端单独连接全桥电路的每个输入控制端，其中：

微控制单元设定电机的目标转动速度、电机转动速度的误差阈值、PWM逻辑控制器控制信号的周期和初始占空比；

通过寄存器获得斩波信号，由斩波信号设定PWM逻辑控制器控制信号的频率；

PWM逻辑控制器的控制信号控制电机的运转；

电机的实际转动速度输入锁频环电路然后与目标转动速度进行比较，若两者的相对误差超过误差阈值，则通过调整PWM逻辑控制器控制信号的占空比来调整电机的实际转动速度，直到两者的相对误差处于预设误差范围内。

8.根据权利要求7所述的一种基于锁频环的电机控制装置，其特征在于，所述装置还包括光-频转换器，其中光-频转换器的输出端连接锁频环电路的输入端，当电机转动时带动光-频转换器中的遮光片一起转动，进而影响光-频转换器的通断。

9.根据权利要求8所述的一种基于锁频环的电机控制装置，其特征在于，所述装置还包括输出前级驱动单元，其中输出前级驱动单元的输入端与PWM逻辑控制器的每个输出端相连，输出前级驱动单元的每个输出端单独连接全桥电路的每个输入控制端。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的一种基于锁频环的电机控制装置，其特征在于，所述锁频环电路包括基于RTL的数字电路。