[发明专利]一种无刷直流电机PI控制系统在审

专利信息
申请号: 201911160921.3 申请日: 2019-11-24
公开(公告)号: CN110768589A 公开(公告)日: 2020-02-07
发明(设计)人: 刘运录 申请(专利权)人: 贵阳航空电机有限公司
主分类号: H02P6/08 分类号: H02P6/08;H02P23/00
代理公司: 52109 贵阳春秋知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人: 杨云
地址: 550009 贵州*** 国省代码: 贵州;52
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摘要:
搜索关键词: 无刷直流电机 转速控制模块 减法器 电机驱动电路 霍尔传感器 电性连接 输出端 二分法 输出端连接 高速运行 减法算法 快速运行 转速误差 转速信息 除法器 除法
【说明书】:

发明公开了一种无刷直流电机PI控制系统,包括PI控制器、转速控制模块、电机驱动电路和无刷直流电机,所述PI控制器与转速控制模块相连接,转速控制模块与电机驱动电路相连接,所述无刷直流电机的输出端电性连接有霍尔传感器,所述霍尔传感器的输出端电性连接有减法器,该减法器的输出端连接有CPLD平台。本发明能够使用二分法的减法算法,利用高速运行的减法器来实现除法的功能,从而得到转速信息,作差来得到转速误差信息,极大提高了除法器的效率,有利于该无刷直流电机PI控制系统的快速运行。

技术领域

本发明涉及无刷直流电机控制技术领域,尤其涉及使用软件完成无刷直流电机的PI控制系统,具体为一种无刷直流电机PI控制系统。

背景技术

目前用于运行可靠、工作效率高、维护方便等优点,无刷直流电机已在伺服控制领域得到广泛应用。

现如今,在无刷直流电机的控制系统中,通常是使用硬件电路搭出比例和积分运算电路,在软件部分,通常是使用DSP完成速度环,电流环的完成控制系统的闭环,还未使用过单独的CPLD实现控制;同时采用DSP完成速度环中,在转速较快的情况下无法及时完成转速的更新,导致除法器效率较慢,不利于无刷直流电机的控制快速运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无刷直流电机PI控制系统,以解决上述背景技术中提出的转速较快的情况下无法及时完成转速的更新,导致除法器效率较慢的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:包括PI控制器、转速控制模块、电机驱动电路和无刷直流电机,所述PI控制器与转速控制模块相连接,转速控制模块与电机驱动电路相连接,电机驱动电路的输出端与无刷直流电机电性连接;所述无刷直流电机的输出端电性连接有霍尔传感器,所述霍尔传感器的输出端电性连接有减法器,该减法器的输出端连接有CPLD平台;所述CPLD平台包括分频模块,该分频模块的输出端分别与PI控制器及转速控制模块电性相连。

优选的,所述霍尔传感器的输出端还连接有积分器,积分器与PI控制器相连接,积分器用于在控制系统恢复正常时PI控制器输出能平滑过渡。

优选的,所述转速控制模块的模块更新速率为10kHz,该转速控制模块用于稳定无刷直流电机运行转速切入PI转速闭环。

优选的,所述减法器用于控制系统转速转换环节实现除法功能以得到无刷直流电机转速信息。

优选的,所述CPLD平台用于接收无刷直流电机的霍尔位置信号并将PI控制器提供的PWM信号分配为无刷直流电机的控制信号。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明所增加的减法器以及转速转换环节,能够使用二分法的减法算法,利用高速运行的减法器来实现除法的功能,即将除数乘以2-N作为除数来进行减法操作,从而得到转速信息,作差来得到转速误差信息,极大提高了除法器的效率,有利于该无刷直流电机PI控制系统的快速运行。

附图说明

图1为本发明基于CPLD平台的无刷直流电机PI控制实现框图;

图2为本发明基于CPLD平台的无刷直流电机分频模块控制框图。

图中:1 PI控制器、2转速控制模块、3电机驱动电路、4无刷直流电机、5霍尔传感器、6减法器、7积分器、8 CPLD平台、81分频模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

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