專利名稱：電機控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機的連接與控制。
背景技術(shù)：
直流電機體積小，成本低，效率高，普遍用于開環(huán)控制環(huán)境之中。另一方面，步進電機易于控制，但是成本太高。如果想要進行速度和/或位置的精確控制，就要使用更為昂貴的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)，典型的需要有位置傳感器和控制電路。通常使用光學(xué)或磁性編碼器來為電機控制電路提供運動和速度信息。
為了降低成本，美國專利號5,869,939講述了一種直流電機，該電機帶有不平衡繞組和通過每個檢測旋轉(zhuǎn)的繞組來檢測電流差的控制系統(tǒng)。這個檢測信號用于控制電機的運動和位置。美國專利號6,054,787也講述了一種減少了線圈繞組之一的繞組數(shù)的電機。
這些伺服系統(tǒng)中的每一個分別接到主控制器，需要共享系統(tǒng)開銷。如果一個伺服系統(tǒng)占據(jù)了X個到主控制器，典型是一個ASIC，的輸入，那么添加一個第二伺服通常會需要X個到ASIC的額外輸入。
不平衡繞組電機和控制系統(tǒng)提供了低成本運動控制設(shè)計的可能，但是它沒有解決給定應(yīng)用中連接和控制多臺電機的設(shè)計問題和成本。
發(fā)明描述本發(fā)明涉及電機的連接和控制。它允許系統(tǒng)設(shè)計者在與添加系統(tǒng)開銷不成比例的情況下，以低成本和邏輯的方法添加運動或位置控制。這種連接方法對任何電機控制系統(tǒng)都有用，例如直流或步進電機；但是由于成本低，其優(yōu)點可能對于不平衡繞組直流電機來說更為顯著。
傳統(tǒng)的設(shè)計需要為每個伺服信道提供一個唯一的連接(專用連接端口)，以及檢測電機運動進程的系統(tǒng)帶寬。本發(fā)明使多臺電機能夠以并聯(lián)或級聯(lián)的方式與主機連接。每臺電機有一個唯一的標識(ID)或地址，可以解釋和執(zhí)行發(fā)給電機的命令字。每臺電機也可以報告其狀態(tài)及命令的完成。這極大的減少了系統(tǒng)開銷。
附圖簡述通過詳細講述在附圖中舉例說明的本發(fā)明的典型實施方案，將會使本發(fā)明的這些和其它的特性和優(yōu)點變得更為明顯，其中

圖1A是根據(jù)本發(fā)明一個方面的電機控制器的示意方框圖。圖1B是圖1A電機控制器控制邏輯的H功能方框圖。圖1C是包含圖1A電機控制器的典型信號調(diào)節(jié)電路的示意方框圖。圖1D是一個顯示典型電壓波形并說明圖1C電路如何提供電機標志脈沖的曲線圖。圖1E-1F說明了在圖1A系統(tǒng)中使用的三種總線實施方案。
圖2說明了一個根據(jù)本發(fā)明一個方面的帶有多個以并聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)排列的電機的電機系統(tǒng)。
圖3是一個級聯(lián)的、菊花鏈結(jié)構(gòu)的電機系統(tǒng)的示意圖。
圖4說明了一個典型的從主機控制器通過總線傳輸?shù)诫姍C控制器的控制字。
圖5說明了一個典型的從電機控制器通過總線傳輸?shù)街鳈C控制器的狀態(tài)字。
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個方面的電機控制系統(tǒng)的另一種實施方案。
圖7是電機控制器另一種實施方案的示意圖，包括一個通用輸入/輸出(I/O)端口。
圖8A是一個實現(xiàn)了本發(fā)明一個方面的集成電機/電機控制器的立體圖。圖8B是集成電機/電機控制器的側(cè)視圖。圖8C是集成電機/電機控制器的端視圖。
優(yōu)選實施形式在圖1A的示意方框圖中舉例說明了本發(fā)明的一個典型實施方案。主機控制器10發(fā)出電機命令，并通過電機控制器50從電機20接收狀態(tài)數(shù)據(jù)?？刂破靼刂七壿?0、電機驅(qū)動70和信號調(diào)節(jié)電路80?？刂七壿?0從主機控制器接收電機命令，并將其轉(zhuǎn)換成電機驅(qū)動信號來控制電機驅(qū)動70。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案是將控制邏輯60、電機驅(qū)動70和信號調(diào)節(jié)電路80集成到一個集成電路芯片中，例如使用雙CMOS技術(shù)，或作為一個混合電路，例如一個CMOS電路用于實現(xiàn)邏輯和處理器功能，一個雙極電路實現(xiàn)電機驅(qū)動功能。在典型實施方案中，控制邏輯的實現(xiàn)包括一些形式的微處理器。
在優(yōu)選實施方案中，電機20是一個帶有不平衡繞組的直流電機。適用于這種應(yīng)用的典型電機包括那些在U.S.5,869,939和U.S.6,054,787中講述的電機。
信號調(diào)節(jié)電路80響應(yīng)連接在電機一端和地之間的電流檢測電阻24，并濾除不想要的電機噪聲。對該濾波后的信號進行處理，產(chǎn)生一個標志脈沖，用于每次電機轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)動軸的旋轉(zhuǎn)。圖1C舉例說明了一個執(zhí)行電路80功能的典型電路。如該圖所示，電路80包括一個連接節(jié)點22的濾波電容80A，用于測量連接在節(jié)點22和地之間的電流檢測電阻24上的電壓。電容80A將節(jié)點22處的信號交流耦合到讀出放大器電路80B。放大器80B的輸出與比較器80C的一個輸入連接，比較器80C將放大的電壓與控制邏輯60提供的參考電壓進行比較。比較器的輸出是一個脈沖串，其中各個脈沖是由承載不平衡電機繞組通過電機電流轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的。不平衡繞組使比較器80C產(chǎn)生信號80C1。節(jié)點22處電壓的交流部分也與非門80D連接，產(chǎn)生了一個脈沖串，為各個轉(zhuǎn)子提供了一個標志脈沖80C2。脈沖80C2可以用來增加標志脈沖80C1指示的電機轉(zhuǎn)動軸位置的精度。
圖1D是一個說明不平衡電機20產(chǎn)生的節(jié)點22處的典型電壓波形的曲線圖。在這種情況下電機有三個轉(zhuǎn)子，每個轉(zhuǎn)子承載一個電機繞組，其中一個繞組的匝數(shù)少于其它繞組。波形22A是電機電流檢測電阻24上的電壓；在此波形中不平衡繞組的影響很明顯。參考電壓VREF設(shè)置在由具有相同匝數(shù)的繞組產(chǎn)生的脈沖幅度之上。比較器將參考電壓與電容80A上的電壓進行比較，然后產(chǎn)生一個脈沖串80C1，表明存在幅度高于VREF的電壓。
控制邏輯60執(zhí)行很多功能，主要在圖1B功能方框圖中給出了。這些功能包括一個電機標識存儲器，對于受控電機可以是一個唯一電機地址的形式。這個存儲器可以采用開關(guān)或熔線組60A1的形式，其設(shè)置或狀態(tài)確定了一個代表電機地址的二進制碼，與設(shè)置遠程控制的車庫電動門編碼的方式一樣。另一種做法是，電機地址存儲器60A可使用永久性存儲器。
控制邏輯60還包括根據(jù)由總線90收到的命令識別電機地址的邏輯。控制邏輯60包括一些串并轉(zhuǎn)換邏輯，將串行總線90接收的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成控制邏輯60使用的并行數(shù)據(jù)格式?？刂七壿?0可以使用隨機邏輯電路、嵌入式微處理器或其它已知技術(shù)來實現(xiàn)。完成該項任務(wù)的電路和處理函數(shù)在技術(shù)中是已知的。
控制邏輯60還包括一個為受控電機將從主機接收到的電機命令轉(zhuǎn)換成電機驅(qū)動命令信號的轉(zhuǎn)換函數(shù)。在典型實施方案中，電機驅(qū)動命令信號是一個脈寬調(diào)制信號，控制電機上的驅(qū)動裝置。完成該項任務(wù)的電路和處理函數(shù)在技術(shù)也是已知的。電機驅(qū)動命令信號被傳遞給電機驅(qū)動70，產(chǎn)生驅(qū)動電機20的電機驅(qū)動信號。
控制邏輯60還包括一個狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)生器，用于產(chǎn)生關(guān)于電機20狀態(tài)的狀態(tài)信號指示。該函數(shù)在圖1B中以狀態(tài)發(fā)生函數(shù)60E表示。該函數(shù)響應(yīng)接收信號調(diào)節(jié)電路80輸出的閉環(huán)電機控制函數(shù)60F，從而使用由信號調(diào)節(jié)電路輸出得到的標志脈沖80C1、80C2可以檢測電機的速度和位置信息。閉環(huán)電機控制函數(shù)60F響應(yīng)由總線90接收到的控制命令和從信號調(diào)節(jié)電路80接收到的脈沖，根據(jù)電機命令控制電機20。在這里參考引用了U.S.5,869,939的整個內(nèi)容，它講述了一種帶有反饋控制的典型閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以用于這個目的。來自信號調(diào)節(jié)電路80的信號可以用作電機轉(zhuǎn)動軸的位置指示信號。閉環(huán)電機控制函數(shù)60F包括一個反饋電路，在典型應(yīng)用中配置此電路以產(chǎn)生一個代表直流電機20轉(zhuǎn)動軸實際位置的真實位置信號，這是從信號調(diào)節(jié)電路信號得到的。還可以配置函數(shù)60F以產(chǎn)生表述電機命令的位置和實際位置信號之間的所有差距的電機位置錯誤信號。電機驅(qū)動70將一直流電壓耦合到電機20。電機位置錯誤信號用來控制電機驅(qū)動70，從而旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動軸來糾正所有電機轉(zhuǎn)動軸想要位置中的錯誤。
本典型實施方案中的主機控制器10以串行形式通過串行總線90發(fā)送一個命令字給電機控制器50。命令字可以包括，舉例來說，標識命令字發(fā)往的特定電機的電機地址、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)圈數(shù)或角度、旋轉(zhuǎn)方向、加速度和脈寬調(diào)制(PWM)值。主機控制器10也可以通過同樣的串行總線90，通過讀取狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)生電路60E產(chǎn)生的狀態(tài)數(shù)據(jù)字來讀回電機的狀態(tài)(例如，等待、忙、結(jié)束或錯誤)。
總線90可以以各種方式實現(xiàn)。例如，圖1E舉例說明了一種用于同步通信的三線總線90A，其中線90A1傳送時鐘信號，線90A2傳送用于狀態(tài)/命令函數(shù)的數(shù)據(jù)，而線90A3是地線。圖1F舉例說明了一種用于同步通信的四線總線90B，其中線90B1傳送時鐘信號，線90B2傳送狀態(tài)數(shù)據(jù)，線90B3傳送命令數(shù)據(jù)，而線90B4是地。圖1G顯示了一種異步形式的數(shù)據(jù)總線，其中線90C1是方向控制/握手線，線90C2是傳送命令或狀態(tài)信息的雙向數(shù)據(jù)線，而線90C3是地線。
根據(jù)本發(fā)明的有多臺電機的系統(tǒng)可以使用并聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)，每臺電機有一個預(yù)先分配的電機地址；即每臺電機可以為不同的電機地址接線或編程?？偩€90的布線很簡單。圖2舉例說明了一個根據(jù)本發(fā)明一個方面的帶有多個按并聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)排列的電機20A-20N的電機系統(tǒng)100。主機控制器10連接在串行總線90上，同時與電機50A-50N關(guān)聯(lián)的各個電機控制器50A-50N并聯(lián)在與總線上?？偩€90可以是同步或異步總線，如可以是3線或4線總線。進來的命令鐘脈沖輸入到所有的電機控制器中，但只有地址匹配的控制器才會解碼并執(zhí)行命令。主機還可以發(fā)出一個READ STATUS命令，但只有準確尋址的控制器才會傳送其狀態(tài)。典型的狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括命令完成、電機準備好和失敗。下面將結(jié)合圖6講述另一種獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)的方法，其中每個電機控制器上的狀態(tài)針是OR，只有正確尋址的控制器才會驅(qū)動此狀態(tài)針達到合適的電壓電平。
另一種做法是，多電機系統(tǒng)中的電機可以以菊花鏈或級聯(lián)的方式連接。圖3顯示了一種級聯(lián)的多電機系統(tǒng)120。在這個典型的級聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)中，每臺電機有BUS_IN和BUS_OUT端口或接頭。鏈中的第一電機50A’在電機系統(tǒng)加電時分配給電機地址1。第一電機將其地址為1的信息通知級聯(lián)鏈中的下一臺電機50B’。該下一臺電機(50B’)會自動為自己分配地址為電機地址2，同時按順序?qū)⑦@一點通知下一臺電機。結(jié)果通過50N’的級聯(lián)鏈中的每一臺電機將自行分配其地址號或標識。
當(dāng)帶有地址標識的命令通過BUS90通信時，它被電機控制器50A’接收。如果第一電機控制器50A’確定輸入命令是給它的，那么該第一電機會存儲命令并執(zhí)行該命令。另一方面，如果第一電機控制器50A’確定輸入命令是給下面鏈中另一臺電機的，那么它會通過其BUS_OUT接頭將命令傳送給級聯(lián)鏈中的下一個電機控制器50B’，等等。狀態(tài)數(shù)據(jù)可以通過STATUS_IN和STATUS_OUT接頭通過總線90通信。
圖4舉例說明了一個通過總線90傳輸?shù)牡湫涂刂谱?2，它可用于兩個實施方案，即用于并聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)和級聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)。該控制字包括定義目的電機控制器地址號的頭集合——位12A，和控制電機運行方位，例如指令的旋轉(zhuǎn)方向、讀取狀態(tài)(例如，如果該位設(shè)置為1，就指示電機將其狀態(tài)發(fā)送回控制器)、電機速度或圈數(shù)，的數(shù)據(jù)位，如位12B-12D。在并聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)中，連在總線上的各個電機控制器接收每一個命令，讀取頭以確定命令是否是傳遞給該電機控制器。只有電機地址在命令頭中標識的控制器才會執(zhí)行該命令。在級聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)中，命令字沿著鏈向下傳遞，直到到達頭中標識的電機控制器，然后該控制器執(zhí)行該命令。
圖5舉例說明了一個通過總線從電機控制器50傳遞給主機控制器10的狀態(tài)字12的典型形式。狀態(tài)字包括一個通用狀態(tài)的集合位14A和用于電機停止、伺服錯誤等等此類狀態(tài)數(shù)據(jù)的位14B、14C，……。典型的，因為狀態(tài)字是對發(fā)給特定電機的命令的響應(yīng)，所以狀態(tài)字不需要包括標識發(fā)送狀態(tài)字的電機的電機地址。但是如果狀態(tài)字是響應(yīng)控制器的全局請求而發(fā)送的，例如查詢是否有電機停止，那么狀態(tài)字可以包括電機地址。
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個方面的電機控制系統(tǒng)150的另一種實施方案。系統(tǒng)150與圖2和圖3中的系統(tǒng)相比有一些簡化。與系統(tǒng)100相似，電機控制器并聯(lián)到控制總線90上。該實施方案不是使用狀態(tài)總線將每個電機控制電路的狀態(tài)傳送回主機控制器10，而是使用狀態(tài)線92，狀態(tài)線92在節(jié)點92A處通過上拉電阻92B連接到VCC。主機控制器10有一個讀取狀態(tài)線狀態(tài)的READY狀態(tài)端口10A。每個電機控制電路，例如電路50A”和50B”，包括一個READY接頭52A、52B。READY接頭分別與FET開關(guān)晶體管54A、54B的柵極相連。晶體管的源極分別連接到狀態(tài)線92，漏極連接到地。當(dāng)然晶體管可以是雙極器件或在ASIC中實現(xiàn)。在完成命令的任務(wù)之后通過給電路50A”或50B”的各個READY接頭加上合適的控制信號，可以降低狀態(tài)線上的電壓，表明完成了命令的任務(wù)。
在大多數(shù)應(yīng)用中會有傳感器、限位開關(guān)或換能器與備臺電機相連。在一些應(yīng)用中可能還會有其它的可控器件與電機相連或放置在電機附近，例如鏍線管、指示燈、聲換能器或類似的器件。最好的情況是能夠查詢這些相連器件的狀態(tài)，或者控制此類器件，即使它們沒有直接連接到總線上。為進一步減少系統(tǒng)復(fù)雜度，通用輸入/輸出(I/O)端口可以包括在各個電機控制電路中。在圖7中舉例說明了這一點，它顯示了一個電機控制器電路50，與圖1的電路50一樣包含有控制邏輯60、電機驅(qū)動電路70和信號調(diào)節(jié)電路80。電路50還包括一個耦合到控制邏輯60的通用I/O(GPIO)端口56。該GPIO端口可以用于與其它器件通信，例如傳感器、開關(guān)、換能器或其它與電機20相連或放置在其附近的器件。端口56包括輸入線56A和輸出線56B，使數(shù)據(jù)可以從電機器件傳送到控制邏輯60，或從控制邏輯60傳送到電機器件。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，控制器50可以直接安裝在電機20上，以提供一個集成電機/電機控制器，形成一個可尋址電機，這樣可降低成本，提高可靠性。圖8A-8C舉例說明了帶有集成電機控制器50的可尋址電機200的典型實施方案。電機包括一個電機轉(zhuǎn)動軸202和一個通過支座緊固件212安裝在電機外殼204一端的控制器安裝板210。板210承載電機控制器50和一個連接串行總線(例如圖1中的總線90)的直接插板214。
可以理解，上面講述的實施方案只是舉例說明了可以表述本發(fā)明原理的可能的特定實施方案。對于本領(lǐng)域中的那些熟練技術(shù)人員來說，在不偏離本發(fā)明的范圍和要旨的前提下，根據(jù)這些原理可以很容易的設(shè)計出其它儀器。
權(quán)利要求
1.一種電機控制器電路，用于控制電機以響應(yīng)主機控制器發(fā)出的命令，電機命令的形式是包括很多數(shù)據(jù)位的串行數(shù)據(jù)字，控制器電路包括電機驅(qū)動電路，為電機提供電機驅(qū)動信號以響應(yīng)電機驅(qū)動命令；響應(yīng)主機控制器發(fā)出的命令字的控制邏輯電路，用于產(chǎn)生電機驅(qū)動控制信號，控制邏輯電路有一個關(guān)聯(lián)電機標識，每個命令字有與此關(guān)聯(lián)的電機標識部分和電機命令部分，控制邏輯包括有轉(zhuǎn)換電路，如果該電機標識部分對應(yīng)于電機標識，那么將電機命令部分轉(zhuǎn)換成電機驅(qū)動控制信號。
2.權(quán)利要求1的控制器電路，還包括一個以串行方式接收命令字的串行數(shù)據(jù)端口。
3.權(quán)利要求2的控制器電路，其中控制邏輯還包括一個耦合到串行數(shù)據(jù)端口的狀態(tài)數(shù)據(jù)通信電路，在串行數(shù)據(jù)端口提供電機狀態(tài)數(shù)據(jù)。
4.權(quán)利要求1的控制器電路，還包括一個通用輸入/輸出電路，用于將其它設(shè)備接到該主機控制器。
5.權(quán)利要求1的控制器電路，還包括一個閉環(huán)電機控制電路，用于根據(jù)電機命令字控制電機。
6.權(quán)利要求5的控制器電路，其中電機是包括至少一個不平衡繞組的直流電機，閉環(huán)電機控制電路響應(yīng)指示電機轉(zhuǎn)動軸位置的電機位置指示信號。
7.權(quán)利要求5的控制器電路，其中閉環(huán)電機控制電路響應(yīng)指示電機轉(zhuǎn)動軸位置的電機位置指示信號。
8.一種電機控制系統(tǒng)，用于控制多臺電機，包括以串行方式傳送電機命令的串行數(shù)據(jù)總線；多個電機電路，各包括一臺電機和一個電機控制器電路，每個電機控制器電路包括一個響應(yīng)尋址到電機控制器的命令字以產(chǎn)生電機驅(qū)動控制信號的控制邏輯電路，控制邏輯電路有一個關(guān)聯(lián)的電機標識，每個命令字有與此關(guān)聯(lián)的電機標識部分和電機命令部分，控制邏輯包括轉(zhuǎn)換電路，如果該電機標識部分對應(yīng)于電機標識則將電機命令部分轉(zhuǎn)換成電機驅(qū)動控制信號。
9.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中多個電機控制器以并聯(lián)結(jié)構(gòu)連接到總線上。
10.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中多個電機控制器以級聯(lián)結(jié)構(gòu)連接到總線上，每個控制器包括一個總線輸入接頭和一個總線輸出接頭。
11.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中每個控制邏輯電路還包括一個根據(jù)電機命令字控制電機的閉環(huán)電機控制電路。
12.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中閉環(huán)電機控制電路響應(yīng)指示電機轉(zhuǎn)動軸位置的電機位置指示信號。
13.權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中各臺電機是包括至少一個不平衡繞組的直流電機，閉環(huán)電機控制電路響應(yīng)指示電機轉(zhuǎn)動軸位置的電機位置指示信號。
14.一種控制電機網(wǎng)絡(luò)的方法，每臺電機有一個與其關(guān)聯(lián)的對應(yīng)電機控制器，包括將每臺電機控制器連接到串行數(shù)據(jù)總線上；為每臺電機分配一個唯一的電機標志；通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送串行電機驅(qū)動命令，其中每個電機命令包括一個對應(yīng)于要執(zhí)行該命令的特定電機的電機標識；處理電機命令，確定電機命令發(fā)往的特定電機；以及根據(jù)電機驅(qū)動命令用電機驅(qū)動信號驅(qū)動特定電機。
15.權(quán)利要求14的方法，其中連接數(shù)據(jù)總線上的各臺電機的步驟包括以并聯(lián)結(jié)構(gòu)連接總線上各個電機控制器，其中各個電機控制器接收每一個電機驅(qū)動命令。
16.權(quán)利要求14的方法，其中處理電機命令的步驟包括在各個電機控制器讀取每個電機驅(qū)動命令，并確定電機驅(qū)動命令是否是發(fā)往每臺電機的。
17.權(quán)利要求16的方法，其中確定電機驅(qū)動命令是否是發(fā)往每臺電機的步驟包括將與電機驅(qū)動命令關(guān)聯(lián)的電機標識與各臺電機的電機標識進行比較，只有當(dāng)命令標識對應(yīng)于電機標識時才確定將驅(qū)動命令發(fā)往該電機。
18.權(quán)利要求14的方法，其中連接數(shù)據(jù)總線上的各臺電機的步驟包括以串聯(lián)、菊花鏈的結(jié)構(gòu)連接總線上的各個電機控制器。
19.權(quán)利要求18的方法，其中電機命令字沿著電機控制器鏈從電機控制器到電機控制器向下傳遞，直到到達對應(yīng)于與電機驅(qū)動命令關(guān)聯(lián)的電機標識的電機控制器。
20.權(quán)利要求14的方法，還包括將一臺或多臺電機的狀態(tài)報告給主機控制器。
21.權(quán)利要求20的方法，其中報告狀態(tài)的步驟包括報告命令的完成。
22.權(quán)利要求20的方法，其中報告狀態(tài)的步驟包括將一串行狀態(tài)數(shù)據(jù)字通過串行狀態(tài)總線發(fā)送給主機控制器。
23.權(quán)利要求20的方法，其中每個主機控制器包括一個狀態(tài)接頭，其中報告狀態(tài)的步驟包括讀取狀態(tài)接頭的狀態(tài)。
24.一個可尋址電機系統(tǒng)，包括一臺電機，包含一個電機外殼和一個電機轉(zhuǎn)動軸，電機響應(yīng)電機驅(qū)動信號以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動軸；一個電機控制器電路，用于控制電機以響應(yīng)主機控制器發(fā)出的電機命令，串行數(shù)據(jù)字形式的電機命令包括多個數(shù)據(jù)位，電機控制器電路包括一個電機驅(qū)動電路，為電機提供電機驅(qū)動信號以響應(yīng)電機驅(qū)動命令；以及一個控制邏輯電路，響應(yīng)來自主機控制器的命令字，產(chǎn)生電機驅(qū)動控制信號，控制邏輯電路有一個關(guān)聯(lián)的電機標識，每個命令字有與此關(guān)聯(lián)的電機標識部分和電機命令部分，控制邏輯包括轉(zhuǎn)換電路，如果該電機標識部分對應(yīng)于電機標識則將電機命令部分轉(zhuǎn)換成電機驅(qū)動控制信號。
26.權(quán)利要求25的系統(tǒng)，還包括與電機外殼相連的安裝板，其中電機控制器電路安裝到安裝板之上。
27.權(quán)利要求25的系統(tǒng)，其中電機控制器電路還包括連接傳輸電機命令的串行數(shù)據(jù)總線的串行連接口。
28.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中控制器電路還包括一個通用輸入/輸出電路，將其它設(shè)備接到主機控制器。
29.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中控制器電路還包括一個閉環(huán)電機控制電路，用于根據(jù)電機命令字控制電機。
30.權(quán)利要求29的系統(tǒng)，其中電機是包括至少一個不平衡繞組的直流電機，閉環(huán)電機控制電路響應(yīng)指示電機轉(zhuǎn)動軸位置的電機位置指示信號。
31.權(quán)利要求30的控制器電路，其中閉環(huán)電機控制電路響應(yīng)指示電機轉(zhuǎn)動軸位置的電機位置指示信號。
全文摘要
一種響應(yīng)來自主機控制器的電機命令而控制電機的電機控制器電路。控制器電路包括作為對電機驅(qū)動命令的響應(yīng)而為電機提供電機驅(qū)動信號的電機驅(qū)動電路?？刂七壿嬰娐讽憫?yīng)主機控制器發(fā)出的命令字,產(chǎn)生電機驅(qū)動控制信號,控制器有一個關(guān)聯(lián)的電機標識,每個命令字有與此關(guān)聯(lián)的電機標識部分和電機命令部分?？刂七壿媽⒚钭值碾姍C標識部分與電機標識進行比較,如果該電機標識部分對應(yīng)于電機標識,那么將電機命令部分轉(zhuǎn)換成電機驅(qū)動控制信號。主機控制器可以以并聯(lián)或級聯(lián)的方式連接多臺電機。每臺電機有一個唯一的地址,可以解釋命令字并執(zhí)行發(fā)往電機的命令。每個可以還可以報告其狀態(tài)及命令完成。
文檔編號H02P7/00GK1365184SQ0210172
公開日2002年8月21日 申請日期2002年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月12日
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