电机驱动控制器及其控制双电机的方法技术

技术编号:10069704 阅读:210 留言:0更新日期:2014-05-23 13:23
本发明专利技术公开一种电机驱动控制器,根据所述控制命令、所述控制参数与所述第一位置值输出第一速度环目标值,根据所述第一速度环目标值、所述控制参数与所述第一转速值输出第一电流环目标值,根据所述第一电流环目标值、所述控制参数以及所述第一控制电流输出第一PWM信号,以实现对所述第一电机的控制,所述主控芯片根据所述控制命令、所述控制参数与所述第二位置值输出第二速度环目标值,根据所述第二速度环目标值、所述控制参数与所述第二转速值输出第二电流环目标值,根据所述第二电流环目标值、所述控制参数以及所述第二控制电流输出第二PWM信号,实现对所述第二电机的控制。本发明专利技术电机驱动控制器能同时控制两个电机,且能降低系统的成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种电机驱动控制器,根据所述控制命令、所述控制参数与所述第一位置值输出第一速度环目标值,根据所述第一速度环目标值、所述控制参数与所述第一转速值输出第一电流环目标值,根据所述第一电流环目标值、所述控制参数以及所述第一控制电流输出第一PWM信号,以实现对所述第一电机的控制,所述主控芯片根据所述控制命令、所述控制参数与所述第二位置值输出第二速度环目标值,根据所述第二速度环目标值、所述控制参数与所述第二转速值输出第二电流环目标值,根据所述第二电流环目标值、所述控制参数以及所述第二控制电流输出第二PWM信号,实现对所述第二电机的控制。本专利技术电机驱动控制器能同时控制两个电机,且能降低系统的成本。【专利说明】
本专利技术属于机器人运动控制技术,主要涉及一种基于DSP的。
技术介绍
随着机器人的作业环境及作业任务的日益复杂,对机器人的性能也提出了更高的要求。而电机作为机器人最主要的执行部件,在一定程度上决定了机器人的性能与价格。因此开发出控制效果好、成本低廉的电机驱动控制器有重要的工程和经济意义。传统的机器人直流电机驱动器,采用一个驱动器驱动控制一路电机的方式实现。然而在移动机器人中需要控制的电机往往不止一个,因此造成了硬件资源和机器人内部空间的浪费,增加了系统成本。现有技术中,CN200710051849揭露了一种基于DSP的模块化机器人独立关节控制,其采用CAN通信接口与上位机通信,但通信方式过于单一,控制软件部分采用循环执行的方式完成,使得系统的资源可能被实时性要求不高的模块持续占据,而对于实时性要求较高的控制算法,反而得不到系统资源,造成了系统资源分配不合理。并且一套控制器只能控制一个电机,如果机器人自由度较多,占据空间较大,成本较高。
技术实现思路
有鉴于此,有必要提供一种,在有限的空间内让机器人有最大的自由的同时降低系统成本。本专利技术提供的电机驱动控制器用于控制双电机,包括:主控芯片;通信模块,与所述主控芯片的CAN通信接口电性连接,用于与所述上位机通信以获取控制参数以及控制命令;存储器,用于存储所述控制参数以及所述控制命令;电机控制模块,包括:第一速度与位置采集模块,与所述主控芯片的QEP采集引脚电性连接,用于读取所述第一电机的第一转速值以及第一位置值;第二速度与位置采集模块,与所述主控芯片的QEP采集引脚电性连接,用于读取所述第二电机的第二转速值以及第二位置值;第一电流环采集模块,与所述主控芯片的AD转换引脚电性连接,用于检测所述第一电机的第一控制电流;以及第二电流环采集模块,与所述主控芯片的AD转换引脚电性连接,用于检测所述第二电机的第二控制电流;电源模块,用于为所述电机控制模块提供+3.3V与+1.5V的电源。其中,所述主控芯片根据所述控制命令、所述控制参数与所述第一位置值输出第一速度环目标值,根据所述第一速度环目标值、所述控制参数与所述第一转速值输出第一电流环目标值,根据所述第一电流环目标值、所述控制参数以及所述第一控制电流输出第一脉冲(PWM,Pulse WidthModulation)信号,以实现对所述第一电机的控制,所述主控芯片根据所述控制命令、所述控制参数与所述第二位置值输出第二速度环目标值,根据所述第二速度环目标值、所述控制参数与所述第二转速值输出第二电流环目标值,根据所述第二电流环目标值、所述控制参数以及所述第二控制电流输出第二 PWM信号,以实现对所述第二电机的控制。本专利技术提供的电机驱动控制器控制双电机的方法,包括:通过所述上位机获取所述第一电机与所述第二电机的控制参数;通过上位机接收控制命令;根据控制命令判断是否所述第一电机受控;若是,则在第一固定时间后读取所述第一电机的第一位置值;根据所述控制命令、所述第一电机的控制参数以及所述第一位置值进行PID计算,输出所述第一电机的第一速度环目标值;在第二固定时间后读取所述第一电机的第一转速值;根据所述第一速度目标值、所述第一转速值以及所述第一电机的孔子参数进行PID计算,输出所述第一电流环目标值;在第三固定时间后米集所述第一电机的第一控制电流;根据所述第一电流环目标值、所述第一控制电流以及所述以电机的控制参数进行PID计算,输出第一电机的第一 PWM信号;根据所述第一 PWM信号控制所述第一电机若不是所述第一电机受控,则在第一固定时间后读取所述第二电机的第二位置值;根据所述控制命令、所述第二电机的控制参数以及所述第二位置值进行PID计算,输出所述第二电机的第二速度环目标值;在第二固定时间后读取所述第二电机的第二转速值;根据所述第二速度环目标值、所述第二转速值以及所述第二电机的孔子参数进行PID计算,输出所述第二电流环目标值;在第三固定时间后采集所述第二电机的第二控制电流;根据所述第二电流环目标值、所述第二控制电流以及所述以电机的控制参数进行PID计算,输出第二电机的第二 PWM信号;以及根据所述第二 PWM信号控制所述第二电机。。本专利技术实施方式中的应用于机器人中,能够在满足机器人自由度的同时能够降低占用空间与系统成本。【专利附图】【附图说明】图1是为本专利技术一实施方式中电机驱动控制器的应用图;图2是为本专利技术一实施方式中电机驱动控制器的模块图;图3是为本专利技术一实施方式中电机驱动控制器控制双电机的流程图;以及图4是本专利技术一实施方式中电机三环控制算法。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。请参阅图1,图1所示为本专利技术一实施方式中电机驱动控制器100的应用图。在本实施方式中,电机驱动控制器100与上位机200、第一电机300A以及第二电机300B通信相连,所述电机驱动控制器100从上位机接收控制命令,来控制所述第一电机300A以及所述第二电机300B,并将所述第一电机300A以及所述第二电机300B的相应的控制情况反馈给所述上位机200,以实现所述电机驱动控制器100对所述第一电机300A以及所述第二电机300B的控制。请参阅图2,图2所示为本专利技术一实施方式中电机驱动控制器100的模块图。在本实施方式中,所述电机驱动控制器100包括主控芯片102、通信模块104、存储器106、电机控制模块108以及电机驱动模块110。在本实施方式中,主控芯片102为DSP芯片,包括通信接口(图未示)、脉冲(PWM,Pulse Width Modulation)发生引脚(图未不)、正交脉冲编码(QEP, Quadrature EncoderPulse)采集引脚(图未示)、数模(AD)转换引脚(图未示)等。通信模块104与所述主控芯片102的通信接口电性连接,用于与所述上位机200通信以获取控制参数以及控制命令。在本实施方式中,通信模块104包括CAN通信模块以及串行通信模块,用于完成电机驱动控制器100与上位机200的通信,主要包括:a:第一电机300A与第二电机300B的控制模式以及控制目标值;以及b:将第一电机300A、第二电机300B以及电机驱动控制200的运行状态传递给上位机。存储器106用于存储所述通信模块104接收到的控制参数以及控制命令。在本实施方式中,存储器106与本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电机驱动控制器,与上位机、第一电机、第二电机通信相连,其中,所述上位机通过发送控制命令与所述电机驱动控制器通信,包括:主控芯片;通信模块,与所述主控芯片的CAN通信接口电性连接,用于与所述上位机通信以获取控制参数以及控制命令;存储器,用于存储所述控制参数以及所述控制命令;电机控制模块,包括:第一速度与位置采集模块,与所述主控芯片的正交脉冲编码(QEP,Quadrature Encoder Pulse)采集引脚电性连接,用于读取所述第一电机的第一转速值以及第一位置值;第二速度与位置采集模块,与所述主控芯片的QEP采集引脚电性连接,用于读取所述第二电机的第二转速值以及第二位置值;第一电流环采集模块,与所述主控芯片的AD转换引脚电性连接,用于检测所述第一电机的第一控制电流;以及第二电流环采集模块,与所述主控芯片的AD转换引脚电性连接,用于检测所述第二电机的第二控制电流;电源模块,用于为所述电机控制模块提供+3.3V与+1.5V的电源其中,所述主控芯片根据所述控制命令、所述控制参数与所述第一位置值输出第一速度环目标值,根据所述第一速度环目标值、所述控制参数与所述第一转速值输出第一电流环目标值,根据所述第一电流环目标值、所述第一电机的控制参数以及所述第一控制电流输出第一脉冲(PWM,Pulse Width Modulation)信号,以实现对所述第一电机的控制,所述主控芯片根据所述控制命令、所述第二电机的控制参数与所述第二位置值输出第二速度环目标值,根据所述第二速度环目标值、所述第二电机的控制参数与所述第二转速值输出第二电流环目标值,根据所述第二电流环目标值、所述第二电机控制参数以及所述第二控制电流输出第二PWM信号,以实现对所述第二电机的控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邹风山孙秉斌刘晓帆董状徐方曲道奎
申请(专利权)人:沈阳新松机器人自动化股份有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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