[发明专利]一种集成化高精度控制力矩陀螺框架伺服数字控制装置

摘要

一种集成化、高精度控制力矩陀螺框架伺服数字控制装置，是一种能够用来对磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统进行高精度控制的数字装置，其主要包括接口电路、DSP系统以及功率模块，DSP通过接口电路获取框架伺服电机电流、转速和位置信号等数据，按照一定的控制算法进行运算生成控制量并将其进行PWM调制，再将调制完成的PWM信号经驱动电路后传送到功率器件组成的单相逆变桥电路，生成框架伺服电机所需的控制电流，从而实现对伺服系统的高精度控制。本发明实现了控制力矩陀螺框架伺服系统数字控制器与数字功放的集成化设计，使得控制器集成度大大提高，并应用先进的控制算法实现了伺服系统的高精度控制。

主权项

1、一种集成化高精度控制力矩陀螺框架伺服数字控制装置，其特征在于：包括角位置传感器(8)、角速度传感器(9)、电流传感器(16)、框架伺服电机(1)、接口电路(12)、DSP系统(13)、功率模块(14)，其中信号接口电路(12)包括位置传感器接口电路(7)、转速信号接口电路(10)与电流传感器接口电路(11)，功率模块(14)包括高速光耦隔离电路(4)、驱动电路(3)、单相逆变桥电路(2)；角位置传感器(8)采集框架伺服电机(1)的数字化角位置信号，经过位置传感器接口电路(7)转换成DSP输入范围内的电压信号；角速度传感器(9)采集框架伺服电机(1)的角速度模拟信号，经过转速信号接口电路(10)转换成DSP输入范围内的电压信号；电流传感器(16)采集框架伺服电机(1)的电流模拟信号，经过电流传感器接口电路(11)转换成DSP输入范围内的电压信号；DSP系统(13)同时采集上述的角位置的数字信号以及转速信号和伺服电机绕组电流模拟信号后，在内部同时进行伺服系统电流环、速率环和位置环的控制，按照控制算法进行运算生成控制量并将其进行PWM调制，再将调制完成的PWM信号经高速光耦隔离电路(4)、驱动电路(3)后传送至单相逆变桥电路(2)，生成框架伺服电机所需的控制电流，从而实现对伺服系统的高精度控制。