[发明专利]一种音圈电机控制方法及控制系统有效
申请号: | 202110532170.4 | 申请日: | 2021-05-17 |
公开(公告)号: | CN113285636B | 公开(公告)日: | 2022-08-30 |
发明(设计)人: | 万其;周磊;季佳怡;朱晓春;刘汉忠;陈桂 | 申请(专利权)人: | 南京工程学院 |
主分类号: | H02P7/025 | 分类号: | H02P7/025 |
代理公司: | 南京睿之博知识产权代理有限公司 32296 | 代理人: | 陈琛 |
地址: | 211167 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电机 控制 方法 控制系统 | ||
1.一种音圈电机控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取音圈电机的位置给定,获取音圈电机的当前位置,获取音圈电机的当前电流;
用音圈电机的位置给定减去音圈电机的当前位置,得到音圈电机的位置误差;
位置误差经位置控制器校正后输出作为电流给定;
电流给定减去音圈电机的当前电流后,再经电流控制器校正后输出作为脉宽调整的输入;
根据电流控制器的输出,结合给定的数字三角波,得到用于控制音圈电机的控制脉冲;
其中,得到用于控制音圈电机的控制脉冲,包括如下步骤:
给定数字三角波,其值为TBCTR,周期为TBPRD,设电流控制器的输出为Curout,其中有;
计算第一控制脉冲比较值CMP1和第二控制脉冲比较值CMP2:
其中,为CMP1、CMP2的零位初值;
当时,第一控制脉冲为高电平,当时,第一控制脉冲为低电平;
当时,第二控制脉冲为高电平,当时,第二控制脉冲为低电平。
2.根据权利要求1所述的一种音圈电机控制方法,其特征在于,周期TBPRD的取值范围为2000~10000。
3.根据权利要求1所述的一种音圈电机控制方法,其特征在于,零位初值取值为周期TBPRD的10%。
4.一种音圈电机控制系统,其特征在于,包括控制器、驱动电路、H桥电路、电流检测单元和位置检测单元,控制器连接驱动电路,驱动电路连接H桥电路,H桥电路连接音圈电机,电流检测单元连接H桥电路和控制器,位置检测单元连接音圈电机和控制器,其中:
位置检测单元用于获取音圈电机的当前位置,并将其发送到控制器;
电流检测单元用于获取H桥电路的电流,并将其发送到控制器;
控制器用于完成音圈电机的位置给定、获得音圈电机当前位置并完成位置校正、获取当前电流完成电流校正、产生数字三角波、得到用于控制音圈电机的控制脉冲、将控制脉冲发送到驱动电路;
驱动电路用于放大音圈电机的控制脉冲,并将放大后的控制脉冲发送到H桥电路;
H桥电路用于利用放大后的控制脉冲控制音圈电机;
其中,控制器得到用于控制音圈电机的控制脉冲,包括:
给定数字三角波,其值为TBCTR,周期为TBPRD,设电流控制器的输出为Curout,其中有;
计算第一控制脉冲比较值CMP1和第二控制脉冲比较值CMP2:
其中,为CMP1、CMP2的零位初值;
当时,第一控制脉冲为高电平,当时,第一控制脉冲为低电平;
当时,第二控制脉冲为高电平,当时,第二控制脉冲为低电平。
5.根据权利要求4所述的一种音圈电机控制系统,其特征在于,控制器采用微处理器,包括位置给定单元、位置反馈单元、位置控制器、电流反馈单元、电流控制器和脉宽调制单元,位置给定单元连接位置反馈单元,位置反馈单元连接位置控制器和位置检测单元,位置控制器连接电流反馈单元,电流反馈单元连接电流控制器和电流检测单元,电流控制器连接脉宽调制单元,脉宽调制单元连接驱动电路;其中:
位置反馈单元连接位置检测单元,获取音圈电机的当前位置,电流反馈单元连接电流检测单元,获取音圈电机的当前电流;
位置给定单元完成音圈电机的位置给定,位置给定单元的输出减去位置反馈单元的输出后连接到位置控制器的输入,位置控制器完成位置校正;
位置控制器的输出减去电流反馈单元的输出后连接到电流控制器的输入,电流控制器完成电流校正;
电流控制器的输出连接到脉宽调制单元的输入,脉宽调制单元结合产生的数字三角波得到用于控制音圈电机的控制脉冲,脉宽调制单元的输出连接驱动电路的输入。
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