[发明专利]一种履带式微耕机智能转向电机控制装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种履带式微耕机智能转向电机控制装置，包括主要包括微控制器最小系统电路、电源供电电路、微耕机转向电机驱动电路、霍尔信号换相控制电路、转向电机启停控制电路、过流检测保护电路等。通过微控制器定时器和实时输出端口输出脉冲宽度调制(PWM)波，基于霍尔传感器的位置检测完成电平换相控制，从而实现对直流无刷电机的驱动控制，包括：启动和停止电机、电机的正反转调速，并实现过流检测、强制电机停止转动等功能。本发明还公开了一种履带式微耕机智能转向电机控制方法。

技术领域

本发明涉及微耕机领域，具体涉及一种履带式微耕机智能转向电机控制装置及其控制方法。

背景技术

微耕机一般以汽油机为动力，利用整体式变速齿轮箱或皮带离合器作传动，可直接驱动轮轴带动旋耕刀来进行旋耕作业。结构简单、操作方便，能够在田间自由行走，减轻了大型农用机械无法进入山区田块的限制，在平原、山区、丘陵的旱地、水田、果园、菜地、烟地的应用比较多，其主要功能有旋耕、犁耕、中耕锄草、施肥培土等。

微耕机进行转向作业时，主要还是基于传统的液压转向，这种转向控制方法精度低，不适合农业的精准和精细工作。随着电子和通信技术的高速发展，采用微控制器进行本地或者远程无线控制直流无刷电机完成转向成为了研究和开发热点，创新的微机数字控制转向提高了转向控制准确度，降低了复杂环境对转向控制的影响，同时减轻劳动者劳动强度、提高生产效率，满足农业环境应用的要求。

发明内容

本发明设计开发了一种履带式微耕机智能转向电机控制装置，本发明的发明目的是通过微控制器实时输出端口输出脉冲宽度调制(PWM)波，基于电机信号处理单元的位置检测完成电平换相控制，从而实现对直流无刷电机的驱动控制。

本发明设计开发了一种履带式微耕机智能转向电机控制方法，本发明的发明目的是通过微控制器定时器和实时输出端口输出脉冲宽度调制(PWM)波，基于霍尔传感器的位置检测完成电平换相控制，从而实现对直流无刷电机的驱动控制。

本发明提供的技术方案为：

一种履带式微耕机智能转向电机控制装置，包括电源供电单元、启动电机控制单元、转速控制单元和电机信号处理单元，还包括转向控制单元；

所述转向控制单元、所述启动电机控制单元和所述转速控制单元的输入端与所述电源供电单元连接，所述启动电机控制单元、转速控制单元和电机信号处理单元的输出端与所述转向控制单元的使能端连接；

其中，所述转向控制单元中包括微控制器、转向电机和直流无刷电机；

所述微控制器和所述转向电机分别与所述电源供电单元连接，所述微控制器的输出端与所述转向电机的使能端连接，所述转向电机的输出端与所述直流无刷电机的使能端连接；

所述微控制器的RTIO00管脚连接所述转向电机U相正极，所述微控制器的RTIO03管脚连接所述转向电机U相负极，所述微控制器的RTIO01管脚连接所述转向电机V相正极，所述微控制器的RTIO04管脚连接所述转向电机V相负极，所述微控制器的RTIO02管脚连接所述转向电机W相正极，所述微控制器的RTIO05管脚连接所述转向电机W相负极。

优选的是，还包括：

电流检测单元，其使能端与转向电机相连，输出端与所述微控制器相连；以及

过流保护单元，其使能端与所述转向电机相连，输出端与所述微控制器相连。

优选的是，所述电机信号处理单元中包括霍尔传感器；

其中，所述霍尔传感器设置为3个，设置间隔为120°，分别与所述微控制器的INTP1、INTP2和INTP3输入端口相连。

优选的是，所述启动电机控制单元与所述微控制器的AN17输入端口相连；以及