本發(fā)明涉及電機控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種控制電機速度的方法及控制電機速度的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
控制部分控制電機的運行,電機一般使用在比較精密的設備或儀器中,因此,對電機的控制一般要求較高。
如圖1所示,電機的bemf值理論上與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動速度成線性關(guān)系,通過這一關(guān)系,可以對電機的運行狀況進行精確的檢測和控制;但實際上,由于電機存在諧振特性以及堵轉(zhuǎn)等情況,會導致bemf值和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不成線性關(guān)系。
在運行時,當電機處于電機諧振區(qū)間和堵轉(zhuǎn)時,電機的運行速度與預設速度會不符,都會導致對電機的運行狀況檢測不符,進而嚴重影響對電機的控制精度。
因此,需要對電機的速度實時進行控制,進而提高控制精度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種控制方法以及控制系統(tǒng),用于控制電機的運行速度。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種控制電機速度的方法,包括:
步驟s1,采集電機的bemf值,并保存在bemf寄存器中;
步驟s2,設置bemf均值為一初始值;
步驟s3,從所述bemf寄存器中讀取所述bemf值,并將所述bemf均值與本次bemf值之和的平均值作為新的bemf均值;
步驟s4,判斷所述bemf均值是否在預定區(qū)間內(nèi),若是,則所述電機速度與設定速度相符,并返回步驟s3;若否,則所述電機速度與設定速度不符;
步驟s5,將所述電機速度修正為所述設定速度或者生成信號。
所述步驟s1包括:步驟s11,通過基準時鐘生成時鐘信號;步驟s12,根據(jù)所述時鐘信號在采樣線圈的電流過零時間內(nèi)對所述采樣線圈兩端電壓進行采樣,并將采樣電壓保存在所述bemf寄存器中;所述采樣電壓為電機的所述bemf值。
所述步驟s12中,在對所述采樣線圈兩端電壓進行采樣后,將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
還包括步驟s,設定電機速度為一非電機諧振區(qū)間速度;該步驟設置在所述步驟s2或s1的之前或之后。
還公開一種控制電機速度的方法,包括:
步驟s1,采集電機的bemf值,并保存在bemf寄存器中,同時使用微步寄存器保存當前電機運行所處的微步值;
步驟s2,設置bemf均值為一初始值;
步驟s3,從所述bemf寄存器中讀取所述bemf值,從所述微步寄存器中讀取所述微步值;
步驟s4,判斷所述微步值是否為所述電機步進模式設定值的整數(shù)倍,若是,則返回步驟s3;
步驟s6,將所述bemf均值與本次bemf值之和的平均值作為新的bemf均值;
步驟s7,判斷所述bemf均值是否在預定區(qū)間內(nèi),若是,則所述電機速度與設定速度相符,并返回步驟s3;若否,則所述電機速度與設定速度不符;
步驟s8,將所述電機速度修正為所述設定速度或生成信號。
所述步驟s1包括:步驟s11,通過基準時鐘生成時鐘信號;步驟s12,根據(jù)所述時鐘信號在采樣線圈的電流過零時間內(nèi)對所述采樣線圈兩端電壓進行采樣,并將采樣電壓保存在所述bemf寄存器中;所述采樣電壓為電機的所述bemf值;步驟s13,將所述采樣電壓保存在所述bemf寄存器中的同時使用所述微步寄存器保存當前所述電機運行所處的所述微步值。
還包括步驟s5,判斷所述微步值與之前微步值是否在一個象限內(nèi),若是則返回步驟s3。
本發(fā)明還提供一種控制電機速度的系統(tǒng),其能夠用于控制電機的速度運行,所述控制電機速度的系統(tǒng)包括:
驅(qū)動控制模塊,其控制生成驅(qū)動信號;驅(qū)動模塊,其接收所述驅(qū)動信號,并驅(qū)動所述電機;
中心處理模塊,其與所述驅(qū)動控制模塊連接,判斷所述電機的運行狀態(tài);
所述中心處理模塊包括:
初始值設定模塊,將bemf均值設置為一初始值;
數(shù)據(jù)接收模塊,接收所述驅(qū)動控制模塊從bemf寄存器中讀取的述bemf值;
賦值模塊,其與所述數(shù)據(jù)接收模塊連接,將所述bemf均值與本次bemf值之和的平均值作為新的bemf均值;
預設模塊,其內(nèi)預先設置有預定區(qū)間;
判斷模塊,判斷所述bemf均值是否在所述預定區(qū)間內(nèi),若是則向所述數(shù)據(jù)接收模塊發(fā)送再啟動信號;若不是則發(fā)出非設定信號;
所述驅(qū)動控制模塊接收所述非設定信號后,對所述電機的速度進行修正或生成信號。
還包括:線圈選擇及采樣保持電路,其與所述電機連接,對所述電機的定子線圈兩端電壓進行采樣;adc電路,其將采樣電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;所述驅(qū)動控制模塊中的所述bemf寄存器,接收所述數(shù)字信號并更新。
所述驅(qū)動控制模塊基于輸入的基準時鐘,控制生成所述驅(qū)動信號,并向所述線圈選擇及采樣保持電路傳輸。
所述中心處理模塊還包括:微步值對比模塊;所述數(shù)據(jù)接收模塊還接收所述驅(qū)動控制模塊從微步寄存器中讀取的微步值;所述微步值對比模塊判斷所述微步值是否為所述電機步進模式設定值的整數(shù)倍,若是,則向所述數(shù)據(jù)接收模塊發(fā)送所述再啟動信號。
所述中心處理模塊還包括:象限對比模塊,其與所述微步值對比模塊連接,判斷所述微步值與之前微步值是否在一個象限內(nèi),若是,則向所述數(shù)據(jù)接收模塊發(fā)送所述再啟動信號。
與現(xiàn)有技術(shù)比較,本發(fā)明提供的控制電機速度的方法以及控制電機速度的系統(tǒng),通過判斷所述bemf均值是否在預定區(qū)間內(nèi)判定運行速度與預設速度是否一致,進而對電機的速度進行閉環(huán)檢測和控制,提高電機的控制的精度。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明各實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
圖1為定子線圈上產(chǎn)生的bemf值隨電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動速度變化理論值示意圖;
圖2為包括諧振區(qū)域的定子線圈上產(chǎn)生的bemf值隨電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動速度變化的示意圖;
圖3為控制電機速度的方法的第一種實施方式的流程示意圖;
圖4為電機線圈上電流過零時的線圈電流與時間的對應關(guān)系示意圖;
圖5為電機線圈上電流過零時的線圈電壓與時間的對應關(guān)系示意圖;
圖6為步驟s1的第一種實施方式的流程示意圖;
圖7為步驟s1的第二種實施方式的流程示意圖;
圖8為兩相線圈的電流與時間的對應關(guān)系示意圖;
圖9為一個周期內(nèi)兩相線圈的電流與時間的對應關(guān)系另一種實施方式的示意圖;
圖10為控制電機速度的方法的第二種實施方式的流程示意圖;
圖11為控制電機速度的方法的第三種實施方式的流程示意圖;
圖12為控制電機速度的系統(tǒng)的第一種實施方式的示意圖;
圖13為控制電機速度的系統(tǒng)的第二種實施方式的示意圖;
圖14為中心處理模塊的第一種實施方式的示意圖;
圖15為中心處理模塊的第二種實施方式的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖,對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細的說明。
實施例1
如圖3所示,本實施例中,所述控制電機速度的方法包括:
步驟s1,采集電機的bemf(backelectromotiveforce反向電動勢)值,并保存在bemf寄存器中;
變化的電機轉(zhuǎn)子磁場在定子線圈上產(chǎn)生的bemf隨電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動速度變化理論公式為:
bemf=-n×b×a×ωsinωt
其中n為定子線圈匝數(shù)、b為電機轉(zhuǎn)子磁場強度、a為電機轉(zhuǎn)子磁場和線圈的耦合面積、ω為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角速度。對于確定的電機,n、b、a均為常數(shù),故bemf值理論上與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動速度成線性關(guān)系,如圖1所示。因此,bemf值的變化可以反映出電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度的變化;通過對bemf的采集,可以得到電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度變化情況。
步驟s2,設置bemf均值為一初始值;
其中,所述bemf均值為歷次采樣得到的bemf值的平均值,在未讀取bemf值時,可以設定為一初始值,該初始值的具體數(shù)據(jù)可以通過經(jīng)驗或?qū)嶋H情況設定;若已讀取bemf值,可以將所有已讀取bemf值的平均值作為該初始值。
步驟s3,從所述bemf寄存器中讀取所述bemf值,并將所述bemf均值與本次bemf值之和的平均值作為新的bemf均值;
本步驟中,采用的是賦值的方式,將新的平均值賦予bemf均值。
步驟s4,判斷所述bemf均值是否在預定區(qū)間內(nèi),若是則所述電機速度與設定速度相符,并返回步驟s3;若不是則所述電機速度與設定速度不符;
預定區(qū)間內(nèi),一預設速度下對應著一個數(shù)字信號bemfi,賦予該速度對應的數(shù)字信號bemfi一個誤差范圍,比如誤差范圍在正負10%范圍內(nèi),第一閾值bemfmin=0.9bemfi,第二閾值bemfmax=1.1bemfi,如果每次采樣得到的數(shù)字信號對應的本次均值bemfaveri落在[bemfmin,bemfmax]區(qū)間內(nèi),說明電機實際運行速度與設定速度在一定的誤差范圍內(nèi)相符,否則,電機轉(zhuǎn)速出現(xiàn)異常;如果檢測到電機實際速度與設定速度不符,則在屏幕顯示或報警提示。采用該控制方法,在電機啟動過程中可以實時監(jiān)測電機的實際運行速度,及時發(fā)現(xiàn)并解決問題,有利提高控制的精度。當然誤差比例也可以根據(jù)控制精度以及系統(tǒng)運行能力設定其他數(shù)值,比如在系統(tǒng)運行能力足夠的情況下可以設置為5%-20%之間。
步驟s5,將所述電機速度修正為設定速度或者生成信號。
對電機的速度進行閉環(huán)檢測,可以防止電機速度進入電機諧振區(qū)間,保證對電機進行準確的控制,避免因電機的諧振特性而使得控制出錯,造成不可挽回的損失。
實施例2
如上述所述的控制電機速度的方法,本實施例與其不同之處在于,如圖6所示,所述步驟s1包括:
步驟s11,通過基準時鐘生成時鐘信號;
通過生成時鐘信號,可以對后續(xù)的采樣時刻進行選擇,以便于進行特定時間段內(nèi)的采樣。
步驟s12,根據(jù)所述時鐘信號在采樣線圈的電流過零時間內(nèi)對所述采樣線圈兩端電壓進行采樣,并將采樣電壓保存在bemf寄存器中;所述采樣電壓為電機的bemf值。
其中,所述采樣線圈為電機定子線圈。
電機定子線圈上電壓表達式為:
vcoil為線圈電壓,i為線圈電流,r為線圈電阻,l為線圈電感值,bemf為轉(zhuǎn)子磁場變化在線圈上產(chǎn)生的感應電動勢。當線圈上電流為0時,線圈的端電壓即等于bemf,因此可以通過在線圈上電流為零時采集線圈電壓值以得到bemf。
另外,對采樣線圈的兩端電壓進行采樣時,所述電機的定子線圈一般為一個或兩個或三個或三個以上,此時可以選取其中一個作為采樣線圈進行采樣。
該步驟中,在對所述采樣線圈兩端電壓進行采樣后,將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,該數(shù)字信號為所述采樣電壓。
這樣,可以直接在采樣線圈的電流過零時間內(nèi)測得電機的bemf值,簡單、快速、方便。
實施例3
如上述所述的控制電機速度的方法,本實施例與其不同之處在于,如圖7所示,所述步驟s1還包括:
步驟s13,將采樣電壓保存在bemf寄存器中的同時使用微步寄存器保存當前所述電機運行所處的微步值。
這樣,可以通過微步值判斷電機的運行狀況。
實施例4
如上述所述的控制電機速度的方法,本實施例與其不同之處在于,所述步驟s11還包括,對所述時鐘信號進行延時;
圖4中t1和t2之間為線圈電流過零時間。虛線為理論值,實線為實際值。由于線圈的儲能特性,當驅(qū)動線圈的驅(qū)動模塊關(guān)斷之后(t1時刻),線圈中電流不會馬上為0,而是需要一定時間之后才能變?yōu)?(tdecay時刻)。由于有此特性存在,因此實際的bemf值是tdecay時刻后的線圈電壓值。如圖5所示,s10和s27分別是本次電流過零的第一次和最后一次線圈電壓采樣。從s10到s14,所采線圈電壓值除了bemf還包含本身線圈電流產(chǎn)生的電壓;s14之后,線圈中原儲能已經(jīng)消耗掉,所采電壓值只包含bemf。
在一個線圈過零點時對線圈電壓的采樣次數(shù)取決于電機速度和采樣頻率,但總是存在tdecay時刻之前線圈電壓不是線圈實際bemf的問題。
tdecay時長主要取決于線圈儲能,相對于該儲能釋放所需時間,線圈過零維持時間要長的多。這樣,通過對時鐘信號的延時,使得線圈每次過零時做適當延時以確保在tdecay時刻之后再保存在bemf寄存器中。
對時鐘信號的延時,可以通過在基準時鐘內(nèi)集成延時電路來完成;也可以是其他的延時方式。
通過延時,可以避免線圈過零開始時刻殘留電流對bemf值的影響,使得采集的bemf值更接近線圈的反向電動勢。
實施例5
如圖10所示,其為本發(fā)明控制電機速度的方法的流程圖二;其中,所述控制電機速度的方法包括:
步驟s1,采集電機的bemf(backelectromotiveforce反向電動勢)值,并保存在bemf寄存器中,同時使用微步寄存器保存當前電機運行所處的微步值;
變化的電機轉(zhuǎn)子磁場在定子線圈上產(chǎn)生的bemf隨電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動速度變化理論公式為:
bemf=-n×b×a×ωsinωt
其中n為定子線圈匝數(shù)、b為電機轉(zhuǎn)子磁場強度、a為電機轉(zhuǎn)子磁場和線圈的耦合面積、ω為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角速度。對于確定的電機,n、b、a均為常數(shù),故bemf值理論上與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動速度成線性關(guān)系,如圖1所示。因此,bemf值的變化可以反映出電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度的變化;通過對bemf的采集,可以得到電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度變化情況。
其中,微步寄存器保存的值為當前電機運行所處的微步值,因此通過讀取該寄存器中值即可判斷當前電機運行處于什么微步位置。對于電機步進模式設定值為16微步(即一個整步分為16微步來走)時,該寄存器值范圍為0到63,該范圍對應4個整步,即一個驅(qū)動周期。當步進模式設定值更改,該寄存器范圍相應更改。
步驟s2,設置bemf均值為一初始值;
其中,所述bemf均值為歷次采樣得到的bemf值的平均值,在未讀取bemf值時,可以設定為一初始值,該初始值的具體數(shù)據(jù)可以通過經(jīng)驗或?qū)嶋H情況設定;若已讀取bemf值,可以將所有已讀取bemf值的平均值作為該初始值。
步驟s3,從所述bemf寄存器中讀取所述bemf值,從所述微步寄存器中讀取所述微步值;
步驟s4,判斷所述微步值是否為所述電機步進模式設定值的整數(shù)倍,若是,則返回步驟s3;
線圈過零時刻的每次線圈電壓采樣值都會被保存在bemf寄存器中,即s10到s27的每次采樣值都會保存到bemf寄存器。該線圈過零時刻之后,bemf寄存器保存本次線圈過零最后一次的采樣值直到下一個線圈過零時刻。s10到s27發(fā)生在一次線圈過零時間內(nèi),因此對應的微步寄存器值為同一個值,當電機步進模式設定值為16微步,該值為0,或16,或32,或48。
當微步值對應線圈過零點時,bemf寄存器值可能采自tdecay時刻之前的線圈電壓。而在線圈過零點期間,bemf寄存器中會一直保存上一次線圈過零最后時刻的bemf值。線圈過零點對應的微步值為電機步進模式設定值的整數(shù)倍,因此可以讀取微步寄存器值來判斷本次bemf值是否有效。如電機步進模式設定值為16微步,那么當讀取的當前微步值為0,或16,或32,或48時,則本次bemf寄存器值為非有效值。
通過該步驟,可以直接利用微步值排除線圈過零開始時刻殘留電流對bemf值的影響。
步驟s6,將所述bemf均值與本次bemf值之和的平均值作為新的bemf均值;
本步驟中,采用的是賦值的方式,將新的平均值賦予bemf均值。
步驟s7,判斷所述bemf均值是否在預定區(qū)間內(nèi),若是則所述電機速度與設定速度相符,并返回步驟s3;若不是則所述電機速度與設定速度不符;
預定區(qū)間內(nèi),一預設速度下對應著一個數(shù)字信號bemfi,賦予該速度對應的數(shù)字信號bemfi一個誤差范圍,比如誤差范圍在正負10%范圍內(nèi),第一閾值bemfmin=0.9bemfi,第二閾值bemfmax=1.1bemfi,如果每次采樣得到的數(shù)字信號對應的本次均值bemfaveri落在[bemfmin,bemfmax]區(qū)間內(nèi),說明電機實際運行速度與設定速度在一定的誤差范圍內(nèi)相符,否則,電機轉(zhuǎn)速出現(xiàn)異常;如果檢測到電機實際速度與設定速度不符,則在屏幕顯示或報警提示。采用該控制方法,在電機啟動過程中可以實時監(jiān)測電機的實際運行速度,及時發(fā)現(xiàn)并解決問題,有利提高控制的精度。當然誤差比例也可以根據(jù)控制精度以及系統(tǒng)運行能力設定其他數(shù)值,比如在系統(tǒng)運行能力足夠的情況下可以設置為5%-20%之間。
步驟s8,將所述電機速度修正為設定速度或者生成信號。
對電機的速度進行控制,可以防止電機速度進入電機諧振區(qū)間,保證對電機進行準確的控制,避免因電機的諧振特性而使得控制出錯,造成不可挽回的損失。
本實施例中,直接通過微步值排除線圈過零開始時刻殘留電流對bemf值的影響,不需要額外添加延時環(huán)節(jié),簡單方便。
實施例6
如實施例5所述的控制電機速度的方法,本實施例與其不同之處在于,如圖11所示,還包括步驟s5,判斷所述微步值與之前微步值是否在一個象限內(nèi),若是則返回步驟s3;該步驟在步驟s4之后,在步驟s6之前。
圖8和圖9中ta0和tb0分別為兩相線圈過零點時刻。由于線圈電壓采樣只在電流過零時發(fā)生,這樣ta0時刻最后一次電壓采樣值保存在bemf寄存器之后,會一直保存到tb0時刻之前。而讀取寄存器值的頻率要遠遠高于這一頻率,這樣一次過零點的采樣值會被多次讀取。
圖8中示意出ta0的最后一次采樣值被連續(xù)讀取了5次。這樣,一次過零點bemf值就被多次讀取進而被重復使用,給正常的電機控制帶來不便。
圖9示出了步進模式設置值為16微步時電機所處微步值和象限的對應關(guān)系。因此通過微步寄存器值即可判斷象限是否更新。
通過本步驟,可以進一步解決圖8所示的一次過零點bemf值被多次讀取進而被重復使用的問題。
實施例7
如上述實施例1-6中任一所述的控制電機速度的方法,本實施例與其不同之處在于,還包括步驟s,設定電機速度為一非電機諧振區(qū)間速度;該步驟可設置在所述步驟s2或s1的之前或之后。
這樣,可以使得初始時電機速度為一非電機諧振區(qū)間速度,如果電機在初始時的電機速度為電機諧振區(qū)間速度,那么在對其電機速度檢測時由于諧振特性的影響,無法準確判斷電機的運轉(zhuǎn)速度,從而使得對電機的速度控制無法正常進行;因此,在初始時將電機速度設為一非電機諧振區(qū)間速度,可以使得電機的速度控制正常進行,順利解決因諧振可能產(chǎn)生的數(shù)據(jù)失真等影響系統(tǒng)控制效果進而給整個系統(tǒng)帶來風險的問題。
實施例8
如上述所述的電機的控制方法,本實施例與其不同之處在于,如圖7所示,所述步驟s1包括:
步驟s11,通過基準時鐘生成時鐘信號;
通過生成時鐘信號,可以對后續(xù)的采樣時刻進行選擇,以便于進行特定時間段內(nèi)的采樣。
步驟s12,根據(jù)所述時鐘信號在采樣線圈的電流過零時間內(nèi)對所述采樣線圈兩端電壓進行采樣,并將采樣電壓保存在bemf寄存器中;所述采樣電壓為電機的bemf值;
其中,所述采樣線圈為電機定子線圈。
電機定子線圈上電壓表達式為:
vcoil為線圈電壓,i為線圈電流,r為線圈電阻,l為線圈電感值,bemf為轉(zhuǎn)子磁場變化在線圈上產(chǎn)生的感應電動勢。當線圈上電流為0時,線圈的端電壓即等于bemf,因此可以通過在線圈上電流為零時采集線圈電壓值以得到bemf。
另外,對所述采樣線圈的兩端電壓進行采樣時,所述電機的定子線圈一般為一個或兩個或三個或三個以上,此時可以選取其中一個作為采樣線圈進行采樣。
該步驟中,在對所述采樣線圈兩端電壓進行采樣后,將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,該數(shù)字信號為所述采樣電壓。
這樣,可以直接在采樣線圈的電流過零時間內(nèi)測得電機的bemf值,簡單、快速、方便。
步驟s13,將采樣電壓保存在bemf寄存器中的同時使用微步寄存器保存當前所述電機運行所處的微步值。
這樣,可以通過微步值判斷電機的運行狀況。
實施例9
如圖12所示;其中,所述控制電機速度的系統(tǒng),其能夠控制電機的速度運行,包括:
驅(qū)動控制模塊3,其控制生成驅(qū)動信號;
驅(qū)動模塊4,其接收所述驅(qū)動信號,并驅(qū)動所述電機;
中心處理模塊6,其與所述驅(qū)動控制模塊3連接,判斷所述電機的運行狀態(tài);
所述中心處理模塊6包括:,
所述初始值設定模塊61,將所述bemf均值設置為一初始值;
所述數(shù)據(jù)接收模塊62,接收所述驅(qū)動控制模塊從所述bemf寄存器中讀取的所述bemf值;
所述賦值模塊64,其與所述數(shù)據(jù)接收模塊62連接,將所述bemf均值與本次bemf值之和的平均值作為新的bemf均值;
所述預設模塊65,其內(nèi)預先設置有預定區(qū)間;
所述判斷模塊66,判斷所述bemf均值是否在預定區(qū)間內(nèi),若是則向所述數(shù)據(jù)接收模塊62發(fā)送再啟動信號;若不是則發(fā)出非設定信號;
所述驅(qū)動控制模塊3接收所述非設定信號后,對所述電機的速度進行修正。
這樣,所述控制系統(tǒng)可以對電機的速度進行控制,防止因電機速度進入諧振區(qū)間造成的嚴重后果。
實施例10
如上述所述的控制電機速度的系統(tǒng),本實施例與其不同之處在于,如圖13所述系統(tǒng)還包括:
線圈選擇及采樣保持電路1,其與所述電機連接,將所述電機的定子線圈兩端電壓進行采樣;
adc電路2,其將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;
驅(qū)動控制模塊3,其包括bemf寄存器,接收所述數(shù)字信號并更新。
這樣,可以對bemf值進行采集和更新。
實施例11
如上述所述的控制電機速度的系統(tǒng),本實施例與其不同之處在于,所述驅(qū)動控制模塊3基于輸入的基準時鐘,控制生成驅(qū)動信號,并向所述線圈選擇及采樣保持電路1傳輸。
由于驅(qū)動信號中包含線圈中電流何時過零的信息,所述驅(qū)動控制模塊3向所述線圈選擇及采樣保持電路1傳輸時鐘信號使得其對定子線圈的電壓采樣只在被采樣線圈的電流過零時間內(nèi)進行。
這樣,所述線圈選擇及采樣保持電路可以在定子線圈的電流過零時間內(nèi)進行對其兩端電壓進行采樣;adc電路將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,驅(qū)動控制模塊3中的bemf寄存器值相應更新;同時所述驅(qū)動控制模塊控制生成驅(qū)動信號給驅(qū)動模塊,以驅(qū)動所述電機。這樣,可以通過對電機定子線圈的電流過零時間內(nèi)兩端電壓的采樣,掌握所述電機的運行狀態(tài),以更好地對所述電機進行控制。
實施例12
如上述所述的控制電機速度的系統(tǒng),本實施例與其不同之處在于,所述驅(qū)動控制模塊3還包括微步寄存器,所述微步寄存器保存當前電機運行所處的微步值,通過讀取該寄存器中值即可判斷當前電機運行處于什么微步位置。對于電機步進模式設定值為16微步(即一個整步分為16微步來走)時,該寄存器值范圍為0到63,該范圍對應4個整步,即一個驅(qū)動周期。當步進模式設定值更改,該寄存器范圍相應更改。
所述微步寄存器在所述bemf寄存器更新時進行同步更新。
實施例13
如上述所述的控制電機速度的系統(tǒng),本實施例與其不同之處在于,所述驅(qū)動控制模塊3還包括延時電路,其對所述時鐘信號進行延時,使得線圈每次過零時做適當延時以確保在tdecay時刻之后再保存在bemf寄存器中,這樣可以通過控制bemf寄存器采集的信號進而使得中心處理模塊讀取的bemf值更接近線圈的反向電動勢。
實施例14
如上述所述的控制電機速度的系統(tǒng),本實施例與其不同之處在于,如圖14所示,所述中心處理模塊6還包括:微步值對比模塊67;所述數(shù)據(jù)接收模塊62還接收所述驅(qū)動控制模塊從所述微步寄存器中讀取的所述微步值;所述微步值對比模塊67判斷所述微步值是否為所述電機步進模式設定值的整數(shù)倍,若是,則向所述數(shù)據(jù)接收模塊62發(fā)送再啟動信號。
可以直接利用微步值排除線圈過零開始時刻殘留電流對bemf值的影響。這樣,可以進一步解決一次過零點bemf值被多次讀取進而被重復使用的問題。
實施例15
如上述所述的控制電機速度的系統(tǒng),本實施例與其不同之處在于,如圖15所示,所述中心處理模塊6還包括:象限對比模塊68,其與所述微步值對比模塊67連接,判斷所述微步值與之前微步值是否在一個象限內(nèi),若是,則向所述數(shù)據(jù)接收模塊62發(fā)送再啟動信號。
這樣,可以進一步解決一次過零點bemf值被多次讀取進而被重復使用的問題。
需要說明的是,本發(fā)明只是以電機的應用中的部分示例進行說明,不能理解為該發(fā)明只限定于本發(fā)明中的示例中進行使用,若電機應用在電子膨脹閥、電子水閥、電子水泵等中,也屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。只要采用本發(fā)明控制方法以及控制系統(tǒng)來控制電機運行速度的方法,均在本發(fā)明保護范圍內(nèi)。只要采用本發(fā)明所示驅(qū)動電機并且采用本發(fā)明所述檢測方法進行電機運行狀態(tài)檢測的裝置,也均在本發(fā)明保護范圍內(nèi)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,對本發(fā)明而言僅僅是說明性的,而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解,在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進行許多改變,修改,甚至等效,但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。