[发明专利]一种基于WiFi的永磁无刷直流电机网络化调速平台

说明书

本发明公开了一种基于WiFi的永磁无刷直流电机网络化调速平台，包括嵌入式ARM11开发板、电机和驱动模块、速度检测模块以及电源模块，远程PC与嵌入式ARM11开发板之间可以无线通信，电机为永磁无刷直流电机，电机和驱动模块的驱动电路为无刷直流电机驱动电路，速度检测模块包含增量式旋转编码器和计数电路模块，嵌入式ARM11开发板通过输出PWM控制电机和驱动模块，电机的转速通过增量式旋转编码器和计数电路模块反馈给嵌入式ARM11开发板，电源模块给上述模块供电。本发明将功耗低、安全性高、辐射范围广的WiFi与运算快、实时性高、支持无线的ARM11微处理器相结合，解决了有线网络诸多限制性的缺点，又充分利用开发板的底层接口，实现多台无刷直流电机的无线网络调速。

技术领域

本发明属于基于WiFi的永磁无刷直流电机网络化调速平台领域，具体涉及一种基于WiFi的永磁无刷直流电机网络化调速平台。

背景技术

随着通信技术、计算机网络以及控制科学的不断发展，系统控制的结构越来越复杂，空间分布越来越广，控制性能要求越来越高。在一定程度上，系统逐渐深入的变化，给自动化技术的发展带来了前所未有的机遇和无尽的挑战。目前研究的网络化控制系统，与传统的控制系统相比，最大的差异在于通信方式。一般而言，网络化控制系统是基于网络的通信方式发展的，而不是传统的点对点的通信方式。因此，目前大多数的控制系统正逐渐向网络化、集成化、分布化、节点智能化的方向发展。而将无线网络应用于网络化控制系统时，它能够实现更多的区域资源共享、远程操作与控制、安装与维护简便、有效减少系统的重量和体积、增加系统的灵活性等诸多优点。尤其是WiFi络的成功应用，它的发展程度与技术集成度都很高、拥有标准的网络通信协议与接口、无线便捷、运行成本和维护费用低等诸多优点，在日常的生产实践中得到了广泛应用。因此，将WiFi络运用到网络化控制系统中，正成为当今网络化控制的发展趋势之一。

永磁无刷直流电机是随着高性能永磁材料、电机控制技术和电力电子技术的发展而出现的一种新型电机，它既具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便、寿命长等优点，又具备直流电机运行效率高、无励磁损耗及调速性能好等诸多优点，而且还具有功率密度高，低转速大转矩的特点。它的应用已从最初的军事工具，向航空航天、医疗、信息、家电以及工业自动化等领域迅速发展。

目前，对无刷直流电机网络化调速平台的研究较少，已有的研究主要侧重于受线缆约束的自由性较大，且组网造价过高的的有线网络。并且上述研究，一般是基于DSP、STM32等而设计的控制系统，仅利用单一的裸机程序进行控制。因此，对于脱离操作系统的控制器而言，无法应对需要对系统内部软硬件资源调用以及突发事件的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于WiFi的永磁无刷直流电机网络化调速平台，具有可移动性好、灵活性高、扩展方便、易于安装的优点，以有效解决已有的基于有线网络的控制平台的局限性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种基于WiFi的永磁无刷直流电机网络化调速平台，包括嵌入式ARM11开发板、电机和驱动模块、速度检测模块以及电源模块，远程PC与嵌入式ARM11开发板之间可以无线通信，所述电机为永磁无刷直流电机，电机和驱动模块的驱动电路为无刷直流电机驱动电路，速度检测模块包含增量式旋转编码器和计数电路模块，嵌入式ARM11开发板通过输出PWM控制电机和驱动模块，电机的转速通过增量式旋转编码器和计数电路模块反馈给嵌入式ARM11开发板，电源模块给上述模块供电。

进一步，上述ARM11开发板搭载的是Linux操作系统，对Linux内核做适当裁剪，编译成平台所需的内核文件，再和u-boot启动文件和文件系统共同形成一个功能完善的Linux系统。

进一步，上述无线通信是在TCP/IP协议基础上，通过设计socket套接字的C/S网络通信程序，实现远程PC与嵌入式ARM11开发板之间的无线通信，即：远程PC向ARM11开发板发送控制电机转速的信号，嵌入式ARM11开发板将测量的电机转速值通过WiFi向远程PC进行反馈。