[发明专利]电动助力转向电机的信号采集和控制输出的系统及方法

权利要求书

1.电动助力转向电机的信号采集和控制输出的系统，包括电流采样总电路、转子角度解析芯片、主控制器、预驱模块，其特征在于：主控制器内部有AD转换模块、SPI通信模块、通用定时器模块、DMA直接存储访问；

电流采样总电路与AD转换模块中的转换通道相连，并将转换结果存储在转换通道的结果寄存器中，转换通道的结果寄存器则与通用定时器模块的TOM0_1通道相连通，形成电流采样结果的触发信号通道；

转子角度解析芯片与SPI通信模块相连，SPI通信模块再与DMA直接存储访问相连通，从而利用DMA直接存储访问完成对电机转子角度解析芯片解析的转子角度值采集；

DMA直接存储访问又与通用定时器模块的TOM0_2通道相连通，形成搬运转子角度数据DMA的触发信号通道；

通用定时器模块与预驱芯片利用三相PWM输出通道相连，实现PWM的控制输出；

通用定时器模块中还设有TOM0_0作为整个系统时序的统一时基；

通用定时器模块中还设有TOM0_3作为电机控制中磁场定向控制的中断触发通道；

电流采样总电路分为U相电流采样电路和W相电流采样电路，AD转换模块的子模块包括ADC0转换模块和ADC1转换模块，电流采样总电流与AD转换模块之间的具体连接方式为：U相电流采样电路与ADC0转换模块的通道2相连，之后利用Alias功能将ADC0转换模块的通道1重映射至该转换模块的通道2；W相电流采样电路与ADC1转换模块的通道2相连，之后也利用Alias功能将ADC1转换模块的通道1重映射至该转换模块的通道2。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向电机的信号采集和控制输出的系统，其特征在于：通用定时器模块与预驱模块利用PWM输出通道相连的具体连接方法为：通用定时器模块的TOM0_8端口利用U相上管PWM输出通道与预驱模块的HA端口相连，通用定时器模块的TOM0_9端口利用U相下管PWM输出通道与预驱模块的LA端口相连，通用定时器模块的TOM0_10端口利用V相上管PWM输出通道与预驱模块的HB端口相连，通用定时器模块的TOM0_11端口利用V相下管PWM输出通道与预驱模块的LB端口相连，通用定时器模块的TOM0_12端口利用W相上管PWM输出通道与预驱模块的HC端口相连，通用定时器模块的TOM0_13端口利用W相上管PWM输出通道与预驱模块的LC端口相连。

3.基于权利要求1所述的电动助力转向电机的信号采集和控制输出的系统的控制方法，其特征在于：按如下步骤进行：

步骤1：根据电机控制对PWM控制输出的频率需求f，计算时基通道TOM0_0的PWM周期值T和占空比值Duty；

步骤2：进行ADC0转换模块、ADC1转换模块中通道1和通道2之间的物理隔离设置；

步骤3：根据SPI通信需求设置SPI的帧格式、波特率以及硬件引脚的初始化参数；

步骤4：进行DMA-SPI角度信号采集的时序配置，实现转子角度信号的自动采集；

步骤5：设置DMA的触发信号、电机控制中断的触发信号、PWM输出通道的计数器复位触发信号以及占空比值的更新时刻；

步骤6：实现三相完全中心对称PWM输出。

4.根据权利要求3所述的电动助力转向电机的信号采集和控制输出的系统的控制方法，其特征在于：所述步骤1中PWM的周期值占空比值，其中T为PWM的周期值，f为频率需求值。

5.根据权利要求3所述的电动助力转向电机的信号采集和控制输出的系统的控制方法，其特征在于：所述步骤2中所述的物理隔离设置具体的设置方法为：将采集U相电流的ADC0转换模块的通道2放置于ADC0转换模块的Queue请求源中，ADC0转换模块的通道1放置于ADC0转换模块的Scan请求源中；将采集W相电流的ADC1转换模块的通道2放置于ADC1转换模块的Queue请求源中，ADC1转换模块的通道1放置于ADC1转换模块的Scan请求源中；设置ADC0转换模块和ADC1转换模块的Queue请求源的触发信号均为TOM0_1的上升沿，两个转换模块的Scan请求源的触发信号均为TOM0_1的下降沿，实现通道2和通道1的请求源和触发信号的物理隔离。