一种应用于动感平台的驱动系统技术方案

本申请提供了一种应用于动感平台的驱动系统，该驱动系统采用的是直流无刷电机，直流无刷电机产生的反电动势为方波或正弦波，在一个换相周期内，反电动势基本不变，输出的驱动转矩波动较小。因此，不需要像现有技术那样不断的精确测量电机的转子的角位置，进而不再需要采用高精度的位置传感器，只需要采用低精度的霍尔传感器即可，进而能够降低驱动系统的成本。

Driving system applied to dynamic platform

Driving system of the invention provides a dynamic platform used in the drive system, the brushless DC motor, brushless DC motor counter electromotive force generated for square wave or sine wave, in a phase change period, the back EMF is basically unchanged, small output torque fluctuation. Therefore, don't need to like the current technologies for accurate measurement of angular position of a rotor of the motor continuously, and no longer need to use the position sensor with high accuracy, it only needs to use the Holzer sensor can low precision, which can reduce the cost of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于动感平台的驱动系统
本专利技术涉及机电控制领域，更具体的说，涉及一种应用于动感平台的驱动系统。
技术介绍
动感平台，如动感座椅、动感单车等，能够为用户提供与视觉内容同步的上升、下降、左右前后倾斜、旋转等动感体验，提高用户的真实感。现有的动感平台的驱动系统采用的是永磁交流伺服系统，该系统中包括永磁交流伺服电机、位置传感器和驱动器，由于永磁交流伺服电机产生的反电动势为正弦波，当需要保证永磁交流伺服电机的输出驱动转矩不变时，需要不断测量永磁交流伺服电机的转子的角位置，因此需要高精度的位置传感器，现有技术中，位置传感器一般采用的是光电编码器或者是旋转变压器。由于高精度的位置传感器的价格较高，进而造成动感平台的驱动系统的成本较高，为动感平台的使用推广造成了一定的影响。因此，亟需一种成本低的动感平台的驱动系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种应用于动感平台的驱动系统，以解决现有技术中动感平台的驱动系统成本高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：一种应用于动感平台的驱动系统，包括：直流无刷电机、位置传感器、驱动器和传动部件；其中，所述直流无刷电机分别与所述位置传感器、所述驱动器和所述传动部件连接；所述位置传感器与所述驱动器连接；所述位置传感器，用于测量所述直流无刷电机的转子的角位置、生成位置信号，并将所述位置信号发送到所述驱动器，其中，所述位置传感器为霍尔传感器；所述驱动器，用于接收外接设备发送的运动指令以及所述位置传感器发送的所述位置信号，根据所述运动指令以及所述位置信号、输出驱动功率到所述直流无刷电机；所述直流无刷电机，用于接收所述驱动功率，输出驱动转矩到所述传动部件；所述传动部件，用于接收所述直流无刷电机输出的所述驱动转矩、带动动感平台的顶面移动。优选地，所述驱动器包括：通信电路、控制器、三相门极驱动电路和三相全桥电路；所述位置传感器、所述通信电路、所述三相门极驱动电路分别与所述控制器连接；所述三相全桥电路与所述三相门极驱动电路、所述直流无刷电机分别连接；所述通信电路，用于接收所述外接设备发送的所述运动指令并将所述运动指令发送到所述控制器；其中，所述运动指令为控制所述动感平台的顶面移动或旋转的指令；所述控制器，用于接收所述运动指令以及所述位置传感器发送的所述位置信号，根据所述运动指令以及所述位置信号、生成三相脉冲宽度调制信号，并将所述三相脉冲宽度调制信号发送到所述三相门极驱动电路；所述三相门极驱动电路，用于将所述三相脉冲宽度调制信号放大，并将放大后的三相脉冲宽度调制信号发送到所述三相全桥电路；所述三相全桥电路，用于接收所述放大后的三相脉冲宽度调制信号，生成并输出所述驱动功率到所述直流无刷电机。优选地，所述驱动器还包括：过温保护电路；所述过温保护电路与所述控制器连接；所述过温保护电路，用于测量所述控制器的温度，当所述控制器的温度超过预设值时，发送温度过高信号到所述控制器；所述控制器，还用于接收所述温度过高信号，并停止输出所述三相脉冲宽度调制信号。优选地，所述驱动器还包括：过流保护电路，所述过流保护电路与所述控制器、所述三相全桥电路分别连接；所述过流保护电路，用于检测输入到所述三相全桥电路的电流的大小，当所述电流超过预设值时，发送电流过大信号到所述控制器；所述控制器，还用于接收所述电流过大信号，并停止输出所述三相脉冲宽度调制信号。优选地，所述传动部件包括电动缸；所述电动缸的输入端通过联轴器与所述直流无刷电机的输出轴连接；所述电动缸的输出端通过万向节与所述动感平台的顶面连接。优选地，所述传动部件包括滚珠丝杠副；所述滚珠丝杠副的丝杠通过联轴器与所述直流无刷电机的输出轴连接；所述滚珠丝杠副的螺母通过万向节与所述动感平台的顶面连接。优选地，所述传动部件包括减速器和曲柄；所述减速器的输入轴通过联轴器与所述直流无刷电机的输出轴连接；所述减速器的输出轴与所述曲柄的一端固定连接；所述曲柄的另一端通过万向节与所述动感平台的顶面连接。优选地，所述驱动器的供电单元包括：EMC滤波电路、软启动电路、整流滤波电路和交流电/直流电AC/DC电路；所述EMC滤波电路和所述整流滤波电路分别与所述软启动电路连接，所述整流滤波电路与所述三相全桥电路连接，所述AC/DC电路分别与所述EMC滤波电路、所述通信电路、所述控制器和所述三相门极驱动电路连接。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种应用于动感平台的驱动系统，该驱动系统采用的是直流无刷电机，直流无刷电机产生的反电动势为方波或正弦波，在一个换相周期内，反电动势基本不变，输出的驱动转矩波动较小。因此，不需要像现有技术那样不断的精确测量电机的转子的角位置，进而不再需要采用高精度的位置传感器，只需要采用低精度的霍尔传感器即可，进而能够降低驱动系统的成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术的提供的一种应用于动感平台的驱动系统的结构示意图；图2为本专利技术的提供的另一种应用于动感平台的驱动系统的结构示意图；图3为本专利技术的提供的驱动器的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种应用于动感平台的驱动系统，参照图1，包括：直流无刷电机102、位置传感器103、驱动器101和传动部件104；其中，直流无刷电机102分别与位置传感器103、驱动器101和传动部件104连接；位置传感器103与驱动器101连接；位置传感器103，用于测量直流无刷电机102的转子的角位置、生成位置信号，并将位置信号发送到驱动器101，其中，位置传感器103为霍尔传感器；驱动器101，用于接收外接设备发送的运动指令以及位置传感器103发送的位置信号，根据运动指令以及位置信号、输出驱动功率到直流无刷电机102；直流无刷电机102，用于接收驱动功率，输出驱动转矩到传动部件104；传动部件104，用于接收直流无刷电机102输出的驱动转矩、带动动感平台的顶面105移动。需要说明的是，当位置传感器103为霍尔传感器时，当直流无刷电机102的反电动势为方波时，无刷直流电机102一个旋转周期仅有6个换相点，仅需3个霍尔传感器即可获得直流无刷电机102的转子的角位置。本实施例中，各个部件的工作过程为：驱动器101输出驱动功率到直流无刷电机102后，直流无刷电机102开始转动，产生驱动转矩到传动部件104，传动部件带动动感平台的顶面105移动。位置传感器103实时检测直流无刷电机102的转子的角位置、生成位置信号，并将位置信号发送到驱动器101，驱动器101根据接收到的外接设备发送的运动指令以及位置传感器103发送的位置信号，实时调整输入到直流无刷电机102的驱动功率，进而直流无刷电机102能够调整转子的转速，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于动感平台的驱动系统，其特征在于，包括：直流无刷电机、位置传感器、驱动器和传动部件；其中，所述直流无刷电机分别与所述位置传感器、所述驱动器和所述传动部件连接；所述位置传感器与所述驱动器连接；所述位置传感器，用于测量所述直流无刷电机的转子的角位置、生成位置信号，并将所述位置信号发送到所述驱动器，其中，所述位置传感器为霍尔传感器；所述驱动器，用于接收外接设备发送的运动指令以及所述位置传感器发送的所述位置信号，根据所述运动指令以及所述位置信号、输出驱动功率到所述直流无刷电机；所述直流无刷电机，用于接收所述驱动功率，输出驱动转矩到所述传动部件；所述传动部件，用于接收所述直流无刷电机输出的所述驱动转矩、带动动感平台的顶面移动。

【技术特征摘要】
1.一种应用于动感平台的驱动系统，其特征在于，包括：直流无刷电机、位置传感器、驱动器和传动部件；其中，所述直流无刷电机分别与所述位置传感器、所述驱动器和所述传动部件连接；所述位置传感器与所述驱动器连接；所述位置传感器，用于测量所述直流无刷电机的转子的角位置、生成位置信号，并将所述位置信号发送到所述驱动器，其中，所述位置传感器为霍尔传感器；所述驱动器，用于接收外接设备发送的运动指令以及所述位置传感器发送的所述位置信号，根据所述运动指令以及所述位置信号、输出驱动功率到所述直流无刷电机；所述直流无刷电机，用于接收所述驱动功率，输出驱动转矩到所述传动部件；所述传动部件，用于接收所述直流无刷电机输出的所述驱动转矩、带动动感平台的顶面移动。2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动器包括：通信电路、控制器、三相门极驱动电路和三相全桥电路；所述位置传感器、所述通信电路、所述三相门极驱动电路分别与所述控制器连接；所述三相全桥电路与所述三相门极驱动电路、所述直流无刷电机分别连接；所述通信电路，用于接收所述外接设备发送的所述运动指令并将所述运动指令发送到所述控制器；其中，所述运动指令为控制所述动感平台的顶面移动或旋转的指令；所述控制器，用于接收所述运动指令以及所述位置传感器发送的所述位置信号，根据所述运动指令以及所述位置信号、生成三相脉冲宽度调制信号，并将所述三相脉冲宽度调制信号发送到所述三相门极驱动电路；所述三相门极驱动电路，用于将所述三相脉冲宽度调制信号放大，并将放大后的三相脉冲宽度调制信号发送到所述三相全桥电路；所述三相全桥电路，用于接收所述放大后的三相脉冲宽度调制信号，生成并输出所述驱动功率到所述直流无刷电机。3.根据权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动器还包括：过温...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淋，
申请(专利权)人：李淋，
类型：发明
国别省市：北京,11