[发明专利]电机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，具体涉及一种电机控制装置。

背景技术

伴随社会进步和科技发展，单自由度电机已经不能满足工业需求，以球形电机为代表的多自由度电机正在被广泛的研究中，直流永磁球形电机因其结构特殊，其控制结构不同于往常电机的控制装置，目前基于直流永磁球形电机的驱动都是基于电流的驱动。直流永磁球形电机作为一种多自由度执行元件，其输出轴的末端能够在工作空间内实现多自由度运动。因此需要独立操作永磁球形电机上的每组线圈。驱动电流的精度极大的影响到电机的转矩和三自由度的轨迹。

目前，业内需要一种能够让直流永磁球形电机完成多自由度运动的高精度控制器。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现多自由度控制、机构简单、输出驱动电流精度高、控制效率高的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电机控制装置，包括主控模块、4个四通道D/A转换模块#1-#4，16个电压-电流转换模块#1-#16，和16个电流检测模块#1-#16，所述电机控制装置包括微处理器，微处理器与4个四通道D/A转换模块相连，每个四通道D/A转换模块的输出端分别与一个电压电流转换单元相连，16个电压电流转换单元接入直流永磁球形电机的16个线圈中，所述电流检测电路与微处理器相连，所述输出电流还应与电流检测电路相连，所述输入模块与微处理器相连，所述显示模块与微处理器相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述微处理器与4个四通道D/A模块通过SPI接口相连，控制器输出控制字驱动四通道D/A模块产生四路独立的控制电压。

所述四通道D/A模块的输出端分别和4个电压电流转换单元相连，控制电压经过电压电流转换模块，产生相应的驱动电流。

所述电压电流转换单元分别与球形电机的16个空心线圈相连，产生电流用以驱动电机运动。

所述电流检测模块分别于进入电机的线圈相连，用以检测进入线圈的电流，电流信号回送给微处理器进行闭环控制以及送至显示模块。

所述输入模块与微处理器相连，用以接受用户的输入。

所述显示模块与微处理器相连，用以显示当前用户的设置和输入的驱动电流。

所述电流检测电路与电压电流转换模块的输出相连，电流检测电路与微处理器的AD接口相连。

本发明具有下述优点：本发明包括主控模块、4个四通道D/A转换模块#1-#4，16个电压-电流转换模块#1-#16，和16个电流检测模块#1-#16，所述电机控制装置包括微处理器，微处理器与4个四通道D/A转换模块相连，每个四通道D/A转换模块的输出端分别与一个电压电流转换单元相连，16个电压电流转换单元接入直流永磁球形电机的16个线圈中，所述电流检测电路与微处理器相连，所述输出电流还应与电流检测电路相连，所述输入模块与微处理器相连，所述显示模块与微处理器相连。本发明具有能实现多自由度控制、机构简单、输出驱动电流精度高、控制效率高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的立体结构示意图。

图2为本发明实施例中多通道D/A转换与微处理器连接示意图。

图3为本发明实施例中电流检测模块的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，本实施例的电机控制装置包括包括主控模块、4个四通道D/A转换模块#1-#4，16个电压-电流转换模块#1-#16，和16个电流检测模块#1-#16，所述电机控制装置包括微处理器，微处理器与4个四通道D/A转换模块相连，每个四通道D/A转换模块的输出端分别与一个电压电流转换单元相连，16个电压电流转换单元接入直流永磁球形电机的16个线圈中，所述电流检测电路与微处理器相连，所述输出电流还应与电流检测电路相连，所述输入模块与微处理器相连，所述显示模块与微处理器相连。

本实施例中，主控模块采用具体型号为TMS320LF2407A的DSP芯片实现，DSP芯片以及外围电路组成DSP最小工作电路。