[实用新型]一种适用于速度模式的微型电机控制器

说明书

本实用新型涉及一种电机控制器；具体涉及一种适用于速度模式的微型电机控制器，包括控制单元、电机转速信号传递单元、电机电流采样单元和功率单元，其中，功率单元包括电源管理部和功率输出部,所述电源管理部为各单元提供电源,功率输出部采用H桥驱动电路为电机提供工作电源；所述电机转速信号传递单元用于传输电机转速信号给控制单元，电机转速信号传递单元输入端连接电机上的编码器，电机转速信号传递单元输出端连接控制单元输入端；所述电机电流采样单元采集电机工作电流信号发送至控制单元，电机电流采样单元通过AD转换单元连接至控制单元。本实用新型轮椅对复杂路面适应性强，满足多样的使用需求。

技术领域

本实用新型涉及一种电机控制器；具体涉及一种适用于速度模式的微型电机控制器。

背景技术

现有的电动轮椅动力单元皆为单相串励电机，单相串励电机是一种目前已经应用非常广泛的电机，它的优点是由于它成本低、转速高、启动力矩大、体积小、重量轻、不容易堵转、适用电压范围很广，可以用调压的方法来调速，简单且易于实现。

现有的应用于电动轮椅的电机驱动器，为单一的转矩闭环。实际常用的简单单闭环控制系统中，电机在低转速下难以获得较大的扭矩，另外，随着车身负载的变化，应对这种变化的电机刚性也便显出应对不足，这就最终导致了轮椅无法面对日益复杂的道路环境，特别是公园、小径，沙石地等。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种适用于速度模式的微型电机控制器，轮椅对复杂路面适应性强，满足多样的使用需求。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述一种适用于速度模式的微型电机控制器，包括控制单元、电机转速信号传递单元、电机电流采样单元和功率单元，其中，

功率单元包括电源管理部和功率输出部,所述电源管理部为各单元提供电源,功率输出部采用H桥驱动电路为电机提供工作电源；

所述电机转速信号传递单元用于传输电机转速信号给控制单元，电机转速信号传递单元输入端连接电机上的编码器，电机转速信号传递单元输出端连接控制单元输入端；

所述电机电流采样单元采集电机工作电流信号发送至控制单元，电机电流采样单元通过 AD转换单元连接至控制单元。

本实用新型控制单元采用STM32系列单片机，并通过时钟、复位、通讯以及下载电路，组成MCU最小系统，在整个设备中起着“大脑”的作用，时钟、复位、通讯以及下载电路均与现有电路结构相同。轮椅在速度模式下，使用者选定目标速度后，控制单元即可确定当前需要的工作电流大小，电机电流采样单元采集的电流信号作为实时电流信号传送至控制单元，控制单元依据其接受到的电流值，采用PID算法实时调节电机的工作电流，以满足使用需求，同时，控制单元会根据测速单元测量的电机转速来确定轮椅当前速度是否满足目标需求，如果电机工作电流和轮椅速度均满足目标需求，控制单元停止调节，如果电机工作电流以达标，但轮椅前进速度不达标，则继续加大工作电流，以提高轮椅前进速度，如果电机工作电流未达标，但轮椅前进速度已达标，则不再上调电机工作电流，如果电机工作电流未达标，但轮椅前进速度已超标，则下调电机工作电流，以确保轮椅的平稳前进。

其中，优选方案为：

所述电机转速信号传递单元包括两路并行设置的RC滤波电路，RC滤波电路输入端连接至编码器，RC滤波电路输出端连接至控制单元，编码器A、B两路相位差90°的方波脉冲信号经RC滤波电路滤波后发送至控制单元。

所述电机电流采样单元包括依次设置的采样电阻和放大器，电流反馈信号通过采样电阻形成压差，然后经由放大器对压差进行放大后，放大后获得的模拟量通过AD转换单元转换为数字量发送至控制单元。