本申請(qǐng)涉及電機(jī)控制領(lǐng)域，尤其是涉及六步換向電機(jī)控制裝置。

背景技術(shù)：

1、目前，六步換向電機(jī)的控制往往是直接輸入目標(biāo)轉(zhuǎn)速，隨后pid系統(tǒng)生成對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)，進(jìn)而根據(jù)該脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比控制電機(jī)執(zhí)行該目標(biāo)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，使得測(cè)量出的實(shí)際轉(zhuǎn)速逐漸趨近于目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在應(yīng)用時(shí)，六步換向電機(jī)收到瞬時(shí)外力作用，使得實(shí)際轉(zhuǎn)速異于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，隨后在下一個(gè)階段pid試圖修正，然而瞬時(shí)外力撤去，電機(jī)極有可能出現(xiàn)故障；例如，瞬時(shí)外力為正向力使得實(shí)際轉(zhuǎn)速大于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，此時(shí)pid會(huì)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，而瞬時(shí)外力撤去，電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速急劇下降，很容易會(huì)使得電機(jī)停止。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決在六步換向電機(jī)的控制中電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是施加正向力，正向力消失瞬間電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速會(huì)遠(yuǎn)低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速甚至?xí)?dǎo)致電機(jī)停止的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝綋Q向電機(jī)控制裝置。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┑牧綋Q向電機(jī)控制裝置，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種六步換向電機(jī)控制裝置，包括脈寬調(diào)制電路、控制電路和電機(jī)；所述脈寬調(diào)制電路與所述電機(jī)電連接，以根據(jù)所述電機(jī)的實(shí)際數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的目標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差值進(jìn)行求和處理生成對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)；所述控制電路分別與所述脈寬調(diào)制電路和所述電機(jī)電連接，以根據(jù)所述脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比調(diào)控所述電機(jī)。

4、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，脈寬調(diào)制電路的脈寬調(diào)制信號(hào)根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)與目標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差值來(lái)生成脈寬調(diào)制信號(hào)，根據(jù)該脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，本案中實(shí)際數(shù)據(jù)并不是直接參與到電機(jī)的控制中，而是對(duì)實(shí)際數(shù)值與目標(biāo)數(shù)值之間的差值進(jìn)行求和處理，盡可能保證生成的脈寬調(diào)制信號(hào)是個(gè)穩(wěn)態(tài)值，隨后根據(jù)該穩(wěn)態(tài)值對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)占空比調(diào)控電機(jī)，以保證電機(jī)在外力施加的瞬間和失去外力瞬間保持穩(wěn)態(tài)工作。

5、可選的，所述脈寬調(diào)制電路包括實(shí)時(shí)傳感器、輸入單元、計(jì)算單元和脈寬調(diào)制單元；所述實(shí)時(shí)傳感器的輸入端與所述電機(jī)電連接以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述電機(jī)的實(shí)際數(shù)據(jù)，所述輸入單元用于獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)；

6、所述計(jì)算單元具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端與所述實(shí)時(shí)傳感器的輸出端電連接，所述第二輸入端與輸入單元電連接，所述輸出端與所述脈寬調(diào)制單元的輸入端電連接，以傳輸依據(jù)所述實(shí)際數(shù)據(jù)和所述目標(biāo)數(shù)據(jù)所生成的誤差數(shù)據(jù)；

7、所述脈寬調(diào)制單元的輸出端與所述控制電路的輸入端電連接，以傳輸根據(jù)所述誤差數(shù)據(jù)所生成的脈寬調(diào)制信號(hào)。

8、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，實(shí)時(shí)傳感器檢測(cè)電機(jī)的實(shí)際數(shù)據(jù)，輸入單元獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算單元計(jì)算出實(shí)際數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差值，并將該差值作為誤差數(shù)據(jù)傳輸給脈寬調(diào)制單元，脈寬調(diào)制單元對(duì)該誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行求和處理，從而得出穩(wěn)態(tài)的控制參量，并依據(jù)該控制參量生成脈寬調(diào)制信號(hào)，用以通過(guò)控制電路控制電機(jī)執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作。

9、可選的，所述實(shí)際數(shù)據(jù)包括實(shí)際轉(zhuǎn)速，所述目標(biāo)數(shù)據(jù)包括目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

10、可選的，所述脈寬調(diào)制信號(hào)是所述脈寬調(diào)制單元根據(jù)控制參量生成，所述控制參量為所述脈寬調(diào)制單元根據(jù)誤差數(shù)據(jù)的變化生成的比例值、積分值和微分值之和。

11、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，脈寬調(diào)制單元根據(jù)前后誤差數(shù)據(jù)所構(gòu)成的誤差序列，計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的比例值、積分值和微分值，隨后對(duì)比例值、積分值和微分值進(jìn)行求和，得到控制參量，并依據(jù)該控制參量生成對(duì)應(yīng)脈寬的脈寬調(diào)制信號(hào)（pwm信號(hào)）

12、可選的，所述計(jì)算單元和所述脈寬調(diào)制單元集成為微處理器。

13、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，將計(jì)算單元和脈寬調(diào)制單元進(jìn)行集成為微處理器，保障整個(gè)控制裝置的小型化，提高適用性。

14、可選的，所述實(shí)時(shí)傳感器為速度環(huán)。

15、可選的，所述脈寬調(diào)制電路還包括告警單元，所述告警單元與所述計(jì)算單元電連接，以在所述誤差數(shù)據(jù)處于預(yù)設(shè)告警范圍時(shí)觸發(fā)告警。

16、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，告警單元的設(shè)置旨在誤差數(shù)據(jù)處于預(yù)設(shè)告警范圍時(shí)進(jìn)行告警，用以提示當(dāng)前電機(jī)的實(shí)際數(shù)據(jù)偏離目標(biāo)數(shù)據(jù)過(guò)大，提醒工作人員及時(shí)排查。

17、可選的，所述告警單元包括第一告警燈、計(jì)時(shí)器和第二告警燈，所述第一告警燈與所述計(jì)算單元電連接，以在誤差數(shù)據(jù)處于預(yù)設(shè)告警范圍時(shí)點(diǎn)亮，所述計(jì)時(shí)器與所述第一告警燈電連接，以在第一告警燈點(diǎn)亮?xí)r計(jì)時(shí)、在第一告警燈熄滅時(shí)復(fù)位得到計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)，所述第二告警燈與所述計(jì)時(shí)器電連接，以在計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)時(shí)點(diǎn)亮。

18、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一告警燈用以提示當(dāng)前電機(jī)實(shí)際數(shù)據(jù)偏離目標(biāo)數(shù)據(jù)過(guò)大，第二告警燈用以提示“當(dāng)前電機(jī)實(shí)際數(shù)據(jù)偏離目標(biāo)數(shù)據(jù)過(guò)大”這一情況持續(xù)超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)一步提醒工作人員排查故障。

19、綜上所述，本申請(qǐng)包括以下有益技術(shù)效果：

20、本案中首先計(jì)算實(shí)際數(shù)據(jù)與目標(biāo)數(shù)據(jù)的差值作為誤差值，進(jìn)而根據(jù)該誤差值所處的誤差序列計(jì)算分別出比例值、積分值和微分值，進(jìn)而根據(jù)比例值、積分值和微分值進(jìn)行求和得出穩(wěn)態(tài)的控制參量，并依據(jù)該控制參量生成脈寬調(diào)制信號(hào)，進(jìn)而控制電機(jī)執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作。本案中通過(guò)誤差值求出穩(wěn)態(tài)的控制參量以生成穩(wěn)態(tài)的脈寬控制信號(hào)，保證電機(jī)在外力施加的瞬間和失去外力瞬間保持穩(wěn)態(tài)工作。相比于現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)隨著施加外力的瞬間和失去外力瞬間劇烈調(diào)整轉(zhuǎn)速而言，本案保持通過(guò)穩(wěn)態(tài)的控制參量來(lái)調(diào)整脈寬控制信號(hào)以促進(jìn)電機(jī)保持穩(wěn)態(tài)地調(diào)整轉(zhuǎn)速，對(duì)于電機(jī)的運(yùn)行更為友好，提高了電機(jī)的抗外力干擾的性能。

技術(shù)特征：

1.一種六步換向電機(jī)控制裝置，其特征在于，包括脈寬調(diào)制電路、控制電路和電機(jī)；所述脈寬調(diào)制電路與所述電機(jī)電連接，以根據(jù)所述電機(jī)的實(shí)際數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的目標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差值生成對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)；所述控制電路分別與所述脈寬調(diào)制電路和所述電機(jī)電連接，以根據(jù)所述脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比調(diào)控所述電機(jī)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六步換向電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述實(shí)際數(shù)據(jù)包括實(shí)際轉(zhuǎn)速，所述目標(biāo)數(shù)據(jù)包括目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六步換向電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述脈寬調(diào)制信號(hào)是所述脈寬調(diào)制單元根據(jù)控制參量生成，所述控制參量為所述脈寬調(diào)制單元根據(jù)誤差數(shù)據(jù)的變化生成的比例值、積分值和微分值之和。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六步換向電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述計(jì)算單元和所述脈寬調(diào)制單元集成為微處理器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六步換向電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述實(shí)時(shí)傳感器為速度環(huán)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六步換向電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述脈寬調(diào)制電路還包括告警單元，所述告警單元與所述計(jì)算單元電連接，以在所述誤差數(shù)據(jù)處于預(yù)設(shè)告警范圍時(shí)觸發(fā)告警。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的六步換向電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述告警單元包括第一告警燈、計(jì)時(shí)器和第二告警燈，所述第一告警燈與所述計(jì)算單元電連接，以在誤差數(shù)據(jù)處于預(yù)設(shè)告警范圍時(shí)點(diǎn)亮，所述計(jì)時(shí)器與所述第一告警燈電連接，以在第一告警燈點(diǎn)亮?xí)r計(jì)時(shí)、在第一告警燈熄滅時(shí)復(fù)位得到計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)，所述第二告警燈與所述計(jì)時(shí)器電連接，以在計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)時(shí)點(diǎn)亮。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及電機(jī)控制領(lǐng)域，提供一種六步換向電機(jī)控制裝置，其包括脈寬調(diào)制電路、控制電路和電機(jī)；脈寬調(diào)制電路與所述電機(jī)電連接，以根據(jù)電機(jī)的實(shí)際數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的目標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差值生成對(duì)應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)；控制電路分別與脈寬調(diào)制電路和電機(jī)電連接，以根據(jù)脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比調(diào)控電機(jī)。本申請(qǐng)對(duì)根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)之間的差值進(jìn)行求和處理以得出穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下的脈寬控制信號(hào)并依此調(diào)控電機(jī)，保證電機(jī)在外力施加的瞬間和失去外力瞬間保持穩(wěn)態(tài)工作。

技術(shù)研發(fā)人員：楊剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海四橫電機(jī)制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240328
技術(shù)公布日：2025/1/6