一种微型电机驱动器控制系统及方法与流程

专利2025-04-28  11


本发明涉及驱动器控制系统领域,尤其涉及一种微型电机驱动器控制系统及方法。


背景技术:

1、微型电机驱动器控制系统是一种用于控制微型电机运行的系统,其作用包括启动、停止、调节速度、控制方向和位置等,以满足各种应用场景的需求。该系统广泛应用于工业自动化、机器人技术、航空航天、汽车电子、家用电器等领域。

2、然而,在实际应用中,微型电机在高速运行时容易产生振动和噪声,这不仅影响系统的稳定性和寿命,还可能对周边环境造成干扰。此外,当微型电机需要实现高精度位置控制时,传统的控制方法往往难以满足高精度的要求,这在精密仪器和机器人等领域尤为重要。

3、为解决上述问题,本申请中提出一种微型电机驱动器控制系统及方法。


技术实现思路

1、(一)发明目的

2、为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种微型电机驱动器控制系统及方法,本发明实现了对电机转速和方向的精准控制,提高了系统的稳定性;使电机在高速运行时具有较低的振动和噪声,提高了电机的使用寿命。

3、(二)技术方案

4、为解决上述问题,本发明提供了一种微型电机驱动器控制系统,包括:

5、输入模块,用于接收用户的控制指令,如速度、方向和位置。

6、控制模块,控制模块与输入模块连接,用于根据输入模块的指令,生成相应的pwm(脉冲宽度调制)信号,用于调节电机的转速和方向;

7、反馈模块,用于实时采集电机的运行状态,如速度、位置和电流,并反馈给控制模块;

8、调节模块,根据反馈模块的数据,调整pwm信号,使电机运行在设定的状态;

9、驱动模块,用于将控制模块生成的pwm信号放大,驱动电机工作。

10、保护模块,用于监测电机的运行状态,如过流、过热,及时采取措施保护电机;

11、通信模块,用于实现与其他系统的数据交换,如故障报警、状态查询。

12、显示模块,用于显示电机的运行状态,如速度、位置和电流。

13、优选的,输入模块包括:

14、用户界面,用于提供直观的操作界面,如按键、旋钮、触摸屏,供用户输入控制指令;

15、输入电路,用于将用户的物理输入转换为电信号,如微控制器可识别的数字信号。

16、优选的,控制模块包括:

17、微控制器(mcu):如arduino、stm32,用于处理输入信号,并根据预设的控制算法生成pwm信号;

18、存储器,用于存储控制算法程序、参数设置和系统配置;

19、接口电路,用于提供与反馈模块、调节模块通信的接口。

20、优选的,反馈模块包括:

21、速度传感器,如霍尔效应传感器、编码器,用于检测电机转速。

22、位置传感器,如光栅尺、磁性传感器,用于检测电机当前位置。

23、电流传感器,如电流传感器,用于监测电机运行时的电流。

24、a/d转换器,将传感器输出的模拟信号转换为数字信号,供微控制器处理。

25、优选的,调节模块包括:

26、控制算法处理器,用于执行pid(比例-积分-微分)控制算法或其他先进的控制算法,对pwm信号进行调整;

27、数字/模拟转换器(d/a转换器),用于将微控制器的数字信号转换为模拟信号,用于调节pwm信号。

28、优选的,驱动模块包括:

29、功率放大器,用于放大微控制器的pwm信号,以驱动电机工作。

30、驱动电路,用于提供适当的电压和电流,驱动功率放大器工作。

31、优选的,保护模块包括:

32、过流保护电路,当检测到电机电流超过设定值时,自动断开电源,保护电机不受损坏。

33、过热保护电路,当电机温度超过设定值时,自动断开电源,防止电机过热;

34、故障检测电路,监测系统是否有异常情况,如短路、开路。

35、优选的,通信模块包括:

36、通信接口,如usart、i2c、spi,用于与其他设备或系统进行数据交换。

37、通信协议处理器,执行特定的通信协议,如modbus、can、zigbee。

38、优选的,显示模块包括:

39、显示屏,如lcd、led显示屏,用于显示电机的运行状态和参数。

40、显示驱动电路,用于驱动显示屏显示相应的信息。

41、一种微型电机驱动器控制方法,包括以下步骤:

42、s1、用户通过输入模块输入控制指令,如设定速度、方向和目标位置;

43、s2、控制模块根据输入指令,计算出所需的pwm信号参数;

44、s3、驱动模块接收pwm信号,并放大后驱动电机工作;

45、s4、反馈模块实时采集电机的运行状态,包括速度、位置和电流信息,并反馈给控制模块;

46、s5、调节模块根据反馈的数据,对pwm信号进行调整,以实现对电机运行状态的精确控制;

47、s6、保护模块监测电机的运行状态,如检测到过流、过热异常情况,将立即采取措施保护电机,并通知用户;

48、s7、通信模块负责与其他系统进行数据交换,包括发送故障报警信号、接收状态查询请求;

49、s8、显示模块显示电机的运行状态,包括当前速度、位置和电流信息,以便用户了解系统运行情况。

50、本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果:

51、通过输入模块接收用户设定的控制参数,生成相应的pwm信号,然后驱动电机工作。同时,反馈模块实时采集电机的运行状态,与设定值进行比较,通过调节模块调整pwm信号,使电机运行在设定的状态。保护模块监测电机的运行状态,确保系统的安全运行。通信模块实现与其他系统的数据交换,提高系统的智能化水平。显示模块显示电机的运行状态,方便用户了解系统运行情况。



技术特征:

1.一种微型电机驱动器控制系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种微型电机驱动器控制系统,其特征在于,输入模块包括:

3.根据权利要求2所述的一种微型电机驱动器控制系统,其特征在于,控制模块包括:

4.根据权利要求3所述的一种微型电机驱动器控制系统,其特征在于,反馈模块包括:

5.根据权利要求4所述的一种微型电机驱动器控制系统,其特征在于,调节模块包括:

6.根据权利要求5所述的一种微型电机驱动器控制系统,其特征在于,驱动模块包括:

7.根据权利要求6所述的一种微型电机驱动器控制系统,其特征在于,保护模块包括:

8.根据权利要求7所述的一种微型电机驱动器控制系统,其特征在于,通信模块包括:

9.根据权利要求8所述的一种微型电机驱动器控制系统及方法,其特征在于,显示模块包括:

10.一种微型电机驱动器控制方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及驱动器控制系统技术领域,且公开了一种微型电机驱动器控制系统及方法,包括:输入模块,用于接收用户的控制指令,如速度、方向和位置。控制模块,控制模块与输入模块连接,用于根据输入模块的指令,生成相应的PWM信号,用于调节电机的转速和方向;反馈模块,用于实时采集电机的运行状态,如速度、位置和电流,并反馈给控制模块;调节模块,根据反馈模块的数据,调整PWM信号,使电机运行在设定的状态。本发明提出一种微型电机驱动器控制系统及方法,本发明实现了对电机转速和方向的精准控制,提高了系统的稳定性;使电机在高速运行时具有较低的振动和噪声,提高了电机的使用寿命。

技术研发人员:罗辉,陈春胜,罗勍,吕振辉,李嘉乐,陶英涛
受保护的技术使用者:深圳市蓝方技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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