[实用新型]四绕组永磁直流力矩电机控制系统

说明书

本实用新型公开了一种四绕组永磁直流力矩电机控制系统，包括P调节器、第一PI调节器、第二PI调节器、双极性PWM模块、H桥模块、直流力矩电机、位置传感器、电流传感器、电流检测模块和角度与速度计算模块；P调节器、第一PI调节器、第二PI调节器、双极性PWM模块、H桥模块和直流力矩电机依次电连接；进一步地，采用三闭环控制方式，内环电流环采用PI调节，中间转速环采用PI调节，外环位置环采用“比例加前馈”的调节方式。本实用新型根据航天舵机的用途特点，采用四绕组独立工作，提高了系统工作的可靠性并且位置环采用比例加前馈的调节方式，一定程度上克服了传统PI调节的缺陷，提高了系统的精度，加快了动态响应。

技术领域

本实用新型涉及航空舵机测试平台，尤其涉及一种四绕组永磁直流力矩电机控制系统。

背景技术

永磁直流力矩电机作为直流电机的一种，是近年来随着永磁技术的迅速发展而发展起来的一种新型直流电机。作为现代工业设备、现在科学技术和军事装备中的重要的机电元件之一，直流力矩电机不但具有直流电机的诸多优点，更具有低转速、大转矩、过载能力强、响应快、特性线性度好和力矩波动小等特点，可直接驱动负载，因而具有较高的运行精度，被广泛应用于纺织、电线电缆、金属加工、造纸、橡胶和塑料等民用工业，同时近年在国家大力支持的航空航天、机器人领域也有这广泛应用。由于航空航天要求装置具有高精度、高稳定性和可靠性，需要对力矩电机进行相应的闭环控制系统设计，以满足其使用要求。

实用新型内容

为了满足航空舵机测试系统中对直流力矩电机系统运行精度和动态响应的要求，本实用新型提出了一种四绕组永磁直流力矩电机控制系统。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型提供的一种四绕组永磁直流力矩电机控制系统，包括P调节器、第一PI调节器、第二PI调节器、双极性PWM模块、H桥模块、直流力矩电机、位置传感器、电流传感器、电流检测模块和角度与速度计算模块；所述P调节器、第一PI调节器、第二PI调节器、双极性PWM模块、H桥模块和所述直流力矩电机依次电连接；

所述电流传感器用以对所述直流力矩电机的电流进行采样，获得的采样值经所述电流检测模块处理后得到一反馈电流，将所述反馈电流与输入电流作差分后输入至所述第二PI调节器；

所述位置传感器用以检测所述直流力矩电机的位置信息，获得的所述位置信息经所述角度与速度计算模块处理后得到一速度反馈信号，所述角度与速度计算模块将所述速度反馈信号与速度输入指令作差分后输入至所述第一PI调节器；

所述角度与速度计算模块根据所述位置信息获得一位置信号，并将所述位置信号与位置输入指令作差分后输入至所述P调节器。

可选的，所述采样值在输入所述电流检测模块之前进行漏电消除处理。

可选的，所述位置传感器为编码器。

可选的，所述直流力矩电机为四绕组结构。

本实用新型提供的另一种四绕组永磁直流力矩电机控制系统，包括P调节器、第一PI调节器、第二PI调节器、双极性PWM模块、H桥模块、直流力矩电机、位置传感器、电流传感器、电流检测模块和角度与速度计算模块；所述P调节器、第一PI调节器、第二PI调节器、双极性PWM模块、H桥模块和所述直流力矩电机依次电连接；所述电流传感器设置在所述H桥模块和所述直流力矩电机之间；所述电流检测模块的输入端与所述电流传感器的输出端电连接，输出端与所述PI调节器的输入端连接；所述位置传感器用于检测所述直流力矩电机的位置信息；所述角度与速度计算模块的输入端与所述位置传感器的输出端电连接，两个输出端分别与所述P调节器和所述第一PI调节器电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：