可变电容式静电电机的电子换相控制系统和控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种可变电容式静电电机的电子换相控制系统，其包括转速/转角检测单元、微控制器以及输出放大单元。另外，本发明专利技术还提供一种可变电容式静电电机的电子换相控制方法，其包括以下步骤：S1：施加驱动电压，转子在ti时刻开始转动，利用转速/转角检测单元仅提取一路转子的转速信号；S2：利用微控制器捕获该一路转子转速信号的上升沿，记录该时刻为ti+1，转速信号周期Ti=t（i+1）-ti，i为整数，设定转速系数ks∈（0,1]，设定ks×Ti/3为下一周期驱动电压所需要的脉冲宽度；S3：利用输出放大单元输出三相驱动电压信号；S4：重复上述步骤S2和S3，进而实现转子高速同步地旋转。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
硅微静电悬浮电机由MEMS体硅工艺加工、利用静电支承系统稳定地悬浮在真空 电极腔的几何中心，可以有效地避免接触、摩擦与磨损，具有工作稳定性高、使用寿命长等 优势。并且，当电机转速工作到1〇 4转/分以上时，可以用作高精度与高分辨率的双自由度 速率陀螺。可变电容式静电电机是一种同步电机，当微电机工作于10ipa或更低的真空条 件时，残余气体阻尼很小，转动控制回路的相位稳定裕量极低，易导致电机失步而无法正常 工作。此外，在驱动微电机加转的过程中，电机内部因温度和气压变化、加工工艺误差和静 电支承力親合等引起的干扰力矩会对直接影响电机的同步转动。传统的开环换相控制方式 不需要转子当前位置信息，电机控制方案简单，但为了避免加转过程电机失步，通常需要较 长的加转时间；另一方面，当干扰力矩较大时，易导致转子转动与定子驱动脉冲失步，电机 无法长期稳定运行。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种采用基于转子当前位置信息的电子换相控制系统和 控制方法，该控制系统和控制方法对可变电容静电电机的转动进行同步控制，以缩短静电 电机的启动时间，并保证电机能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变电容式静电电机的电子换相控制系统，其包括：一转速/转角检测单元，该转速/转角检测单元用于检测转子的转角与转速；一微控制器，该微控制器用于捕获转子转速信号的上升沿，根据转速控制算法设定转速系数ks∈（0,1]，计算ks×T0/3 ，将ks×T0/3设定为下一周期驱动电压所需要的脉冲宽度；一输出放大单元，该输出放大单元输出三相驱动信号用于驱动转子旋转。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩丰田，孙搏谦，李林林，刘天一，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11