[发明专利]一种基于驱动电路的电机闭环控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机控制系统，具体是指一种基于驱动电路的电机闭环控制系统。

背景技术

目前，在对工作台进行控制时一般采用步进电机进行驱动控制。步进电机的主要优点之一是能在开环系统中保证一定的控制精度，但开环系统也具有一些缺点：如无法知道步进电机在点位运动的匀速阶段和起动的升速阶段是否失步，在步进结束时是否超步，以及由于负载变化而引起的速度变化，尤其当负载转矩较大且有冲击现象时，失步和丢步现象就显得十分突出，从而影响工作移动台的位移精度。如何实现工作台的准确定位则是目前的当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的电机开环控制系统无法准确的控制电机，从而影响工作台的定位精度的缺陷，提供一种基于驱动电路的电机闭环控制系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于驱动电路的电机闭环控制系统，主要由位置调节器，与位置调节器相连接的电流调节器，与电流调节器相连接的驱动电路，与驱动电路相连接的电机，与电机相连接的工作台，串接在工作台与位置调节器之间的光栅尺，以及串接在电机与电流调节器之间的电流采集电路组成；所述驱动电路由驱动芯片U1，三极管VT4，三极管VT5，场效应管MOS1，场效应管MOS2，负极与驱动芯片U1的HIN管脚相连接、正极则与三极管VT4的集电极相连接的电容C5，正极与驱动芯片U1的VDD管脚相连接、负极接地的极性电容C6，串接在极性电容C6的负极和驱动芯片U1的VSS管脚之间的电阻R10，一端与驱动芯片U1的COM管脚相连接、另一端接地的电阻R11，P极与驱动芯片U1的HO管脚相连接、N极则经电阻R15后与场效应管MOS1的漏极相连接的二极管D5，串接在驱动芯片U1的HO管脚和三极管VT5的基极之间的电阻R13，N极与驱动芯片U1的VB管脚相连接、P极则与驱动芯片U1的VCC管脚相连接的二极管D6，P极与驱动芯片U1的LO管脚相连接、N极则经电阻R14后与三极管VT5的集电极相连接的二极管D7，与二极管D7相并联的电阻R12，以及正极与场效应管MOS1的源极相连接、负极则与场效应管MOS1的漏极共同形成该驱动电路的信号输出端的电容C7组成；所述三极管VT4的基极形成该驱动电路的输入端并与电流调节器相连接，其发射极与驱动芯片U1的LIN管脚相连接；所述驱动芯片U1的VDD管脚接+15V电压，其VCC管脚接-15V电压；所述三极管VT5的发射极与二极管D5的N极相连接，其集电极则与场效应管MOS1的栅极相连接；所述场效应管MOS2的栅极与二极管D7的N极相连接，其漏极则与场效应管MOS1的源极相连接，其源极接地；所述驱动电路的信号输出端与电机相连接。

进一步的，所述电流采集电路由采样电路，与采样电路相连接的电压跟随电路，以及与电压跟随电路相连接的输出电路组成；所述电流采集电路的输入端与电机相连接、其输出端则与电流调节器的输入端相连接。

所述采样电路由三极管VT1，三极管VT2，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与15V电压相连接的电阻R1，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端接地的电阻R2，串接在三极管VT2的集电极和三极管VT1的集电极之间的电阻R3，正极与三极管VT1的发射极相连接、负极则与三极管VT2的基极相连接的电容C1组成；所述三极管VT1的基极形成该电流采集电路的输入端并与电机相连接，其集电极则与电压跟随电路相连接；所述三极管VT2的发射极与电压跟随电路相连接。

所述电压跟随电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，串接在放大器P1的正极和输出端之间的电阻R5，一端与放大器P3的负极相连接、另一端接地的电阻R6，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电阻R4，N极与放大器P3的输出端相连接、P极则与输出电路相连接的稳压二极管D2，P极与放大器P2的正极相连接、N极则与稳压二极管D2的N极相连接的二极管D1，以及正极与放大器P2的输出端相连接、负极则经电阻R7后与稳压二极管D2的P极相连接的电容C2组成；所述放大器P1的负极与三极管VT2的发射极相连接，其输出端则与放大器P3的正极相连接；所述放大器P2的负极与三极管VT1的集电极相连接；所述放大器P3的输出端和稳压二极管D2的N极均与输出电路相连接。