[发明专利]一种双足机器人电机驱动系统和智能温度保护方法

权利要求书

1.一种双足机器人电机驱动系统智能温度保护方法，所述的电机驱动系统包括电连接的电机和电机驱动器，所述电机内嵌有位置传感器和温度传感器，分别用于感应电机转子位置和温度；所述电机驱动器包括设置在其内部的功率驱动模块、检测模块、温度指示模块、温度采集模块、处理器模块；

所述的检测模块包括位置检测模块、电流检测模块和母线电压检测模块，分别用于检测电机转子位置、电机三相电流和母线电压，并发送给处理器模块；

所述的温度采集模块用于采集安装在电机内部、功率开关管表面以及母线电解电容表面的各个温度传感器信号，并进行信号处理后发送给所述的处理器模块；

所述的温度指示模块用于指示电机驱动系统是否存在器件温度超过设定的温度阈值；

所述处理器模块接收双足机器人中央控制器发送的控制信号以及所述的检测模块、温度采集模块的信号，对接收到的信号进行处理后输出PWM信号给功率驱动模块；根据电机驱动系统是否存在器件温度超过设定的温度阈值，所述处理器模块打开或关闭所述的温度指示模块；当系统存在器件温度超过第一温度阈值时，所述处理器模块对输出功率进行限制；当系统存在器件温度超过第二温度阈值时，所述处理器模块输出温度故障信号给双足机器人的中央控制器；

所述功率驱动模块用于接收处理器模块输出的电机控制信号，并将其转化为功率信号，来驱动电机；

所述智能温度保护方法包括如下步骤：

S1：在电机运行过程中，读取电机、各个功率开关管、各个母线电解电容的温度，得到测量温度T₁、T₂、T₃，其中T₁表示电机当前温度，T₂表示各个功率管的温度的最大值，T₃表示各个母线电解电容的温度的最大值；

S2：分别比较T₁与电机第一温度阈值T_1m-1、电机第二温度阈值T_1m-2，T₂与功率管第一温度阈值T_2m-1、功率管第二温度阈值T_2m-2，T₃与电解电容第一温度阈值T_3m-1、电解电容第二温度阈值T_3m-2，判断系统各器件温度是否超过第一、第二温度阈值；当出现T_1m-1T₁T_1m-2或T_2m-1T₂T_2m-2或T_3m-1T₃T_3m-2，判断为系统存在器件温度超过第一温度阈值，并使蓝红双色LED指示灯显示蓝色；当出现T₁T_1m-2或T₂T_2m-2或T₃T_3m-2，判断为系统存在器件温度超过第二温度阈值，并使蓝红双色LED指示灯显示红色；否则判断为系统处于正常工作状态，关闭蓝红双色LED指示灯；

其中T_1m-1T_1m-2T_1-max，T_2m-1T_2m-2T_2-max，T_3m-1T_3m-2T_3-max，式中，T_1-max、T_2-max、T_3-max分别为电机最大工作温度、功率管最大工作温度、电解电容最大工作温度；

S3：当系统存在器件温度超过第一温度阈值时，对电机最大输出功率P_max-new进行限制如下：

其中P₁=P_max-K₁×(T₁-T_1m-1)，P₂=P_max-K₂×(T₂-T_2m-1)，P₃=P_max-K₃×(T₃-T_3m-1)，K₁、K₂、K₃为常数系数，P_max为电机驱动系统原本的最大输出功率，T_e-min为维持当前双足机器人关节运动的最小转矩，n为当前转速；

当系统存在器件温度超过第二温度阈值时，输出温度故障信号给双足机器人的中央控制器，停止当前任务。