[发明专利]无刷直流电动机控制和方法

权利要求书

1.一种用于控制致动器的移动的系统，包括：

输入电源，其提供输入脉冲宽度信号；

电动机驱动器，其接收所述脉冲宽度信号并且提供合成的三相驱动信号；

无刷直流电动机，其接收所述驱动信号并且响应于所接收的驱动信号而操作以重新定位所述致动器；

接收所述脉冲宽度信号的控制器，所述控制器包括：

振幅检测模块，其检测所述脉冲宽度信号的振幅，以及

方向检测模块，其在没有任何传感器输入的情况下检测所述脉冲宽度信号的极性；以及

输出轴位置监测器，其提供输出轴位置信息以修改所述脉冲宽度信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述振幅检测模块包括：

脉冲宽度信号采样模块，其对所述脉冲宽度信号进行采样，

滤波器模块，其恢复所述脉冲宽度信号的平均波形；以及

比较模块，其用于检测所恢复波形的振幅。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述振幅检测模块包括：

导通时间测量模块，其测量所述脉冲宽度信号的多个脉冲中的每一个的导通时间；以及

查找逻辑，其将导通时间测量值与查找表中的数据进行比较以确定所述振幅。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的系统，其中所述方向检测模块包括电压采样模块，所述电压采样模块对所述脉冲宽度信号的电压进行采样并且确定所述电压的符号的变化。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述导通时间测量模块包括对脉冲的边沿进行计数的边沿触发定时器计数器。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述电压采样模块测量从正电压和零电压中的一个至负电压的变化。

7.一种用于控制由无刷直流电动机驱动的致动器的无传感器方法，包括：

将作为输入脉冲宽度信号的电功率施加至致动器控制系统和致动器移动系统；

基于脉冲宽度信号，由处理器的振幅检测模块和方向检测模块确定所述致动器移动系统的所需运动方向以及将所述致动器移动至命令信号的驱动信号所需相位和所需转矩，所述所需转矩包括启动转矩、运行转矩和尾部转矩；

由所述处理器监测被施加至所述致动器移动系统的所述驱动信号的施加的转矩和相位；以及

修改所述驱动信号的转矩和相位以将所述致动器移动至命令位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中监测所述施加的转矩包括：

对所述驱动信号进行采样，

恢复所述驱动信号的平均波形；以及

将采样驱动信号与恢复波形进行比较以检测所述驱动信号的振幅。

9.根据权利要求7所述的方法，其中监测所述施加的转矩包括：

测量所述驱动信号的多个脉冲中的每一个的导通时间；以及

将所测量的导通时间与查找表中的信息进行比较以确定所述驱动信号的振幅。

10.根据权利要求7至9中任意一项所述的方法，其中监测所述驱动信号的方向包括确定所述驱动信号的电压从正值和零值中的一个至负值的变化。

11.根据权利要求7至9中任意一项所述的方法，进一步包括：

从所述驱动信号合成三相信号；以及

施加所述三相信号以将所述致动器移动至所述命令位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其中施加所述三相信号以将所述致动器移动至所述命令位置包括将所述驱动信号施加至联接至所述致动器的无刷直流电动机。