[发明专利]一种机器人轮毂直流无刷电机控制器及其控制方法

摘要

本发明提供一种将轮毂直流无刷电机应用于机器人轮毂驱动系统的轮毂电机控制器，包括控制电路、驱动直流无刷电机的三相驱动桥电路，控制电路的信号输出端控制连接三相驱动桥电路，还包括霍尔传感器，霍尔传感器的采集信号输入端连接直流无刷电机，霍尔传感器的采集信号输出端连接控制电路，控制电路根据霍尔传感器的采集结果测算直流无刷电机的转子位置，霍尔传感器的采集信号输出端通过速度闭环调节器连接至控制电路，速度闭环调节器具有用于设定参考速度的第一输入端，霍尔传感器的输出端连接速度闭环调节器的第二输入端，控制电路根据速度闭环调节器的输出结果控制调整三相驱动桥电路输出的驱动功率，以调整直流无刷电机的转速。

主权项

1.一种机器人轮毂直流无刷电机控制器，包括控制电路、用于驱动直流无刷电机的三相驱动桥电路，所述控制电路的信号输出端控制连接三相驱动桥电路，其特征在于：其还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器的采集信号输入端连接直流无刷电机，所述霍尔传感器的采集信号输出端连接控制电路，所述控制电路能够根据霍尔传感器的采集结果测算直流无刷电机的转子位置，所述霍尔传感器的采集信号输出端通过速度闭环调节器连接至所述控制电路，所述速度闭环调节器具有用于设定参考速度的第一输入端，所述霍尔传感器的输出端连接速度闭环调节器的第二输入端，所述速度闭环调节器的输出端连接至控制电路，所述控制电路能够根据速度闭环调节器的输出结果控制调整三相驱动桥电路输出的驱动功率，以调整直流无刷电机的转速；所述三相驱动桥电路具有形成三相驱动的三个独立驱动桥，分别为A相驱动桥、B相驱动桥和C相驱动桥，A相驱动桥、B相驱动桥和C相驱动桥分别连接直流无刷电机的U、V、W三相，各驱动桥均具有交替导通的上桥和下桥，所述上桥包括第一开关管(Q1)、第一续流二极管(D1)，第一开关管(Q1)的漏极连接直流电源ACC，其源极连接无刷电机，第一续流二极管(D1)的正极、负极分别连接第一开关管(Q1)的源极、栅极，第一开关管(Q1)的栅极连接至控制电路的占空比输出端，所述下桥包括第二开关管(Q2)、第二续流二极管(D2)，第二开关管(Q2)的漏极连接第一开关管(Q1)的源极，其源极接地，第二续流二极管(D2)的正极、负极分别连接第二开关管(Q2)的源极、栅极，第二开关管(Q2)的栅极连接至控制电路的占空比输出端；基于所述机器人轮毂直流无刷电机控制器的控制方法为：所述控制电路控制A、B、C三相驱动桥120°交替导通输出，各相驱动桥的上桥、下桥每隔60°换桥一次；所述霍尔传感器发出三路霍尔信号Ha、Hb、Hc，所述控制电路控制三路霍尔信号相差120°交替发出，三路霍尔信号在360°电角度内组成六个不同换向区间，直流无刷电机转动时所述三路霍尔信号按顺序触发控制电路的中断程序；所述控制电路根据霍尔信号所在的换向区间确定无刷电机的方向；所述控制电路采用速度闭环控制根据速度闭环调节器的输出值测算出三相驱动桥开关管的占空比，以调整直流无刷电机的转速。