一种应用于激光雷达的磁悬浮电机控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于激光雷达的磁悬浮电机控制系统，包括：第一夹套及与所述第一夹套活动连接的第二夹套，所述第一夹套一端通过铰接件与第二夹套活动连接，另一端通过快装夹钳与第二夹套连接；所述第一夹套上开设冷却介质进口，所述第二夹套上开设有冷却介质出口，所述第一夹套中开设有第一冷却区间，所述第二夹套中开设第二冷却区间，所述第一冷却区通过中间连接管与第二冷却区间相连通。根据本实用新型专利技术，具有方法简单、使用方便、灵敏度高、可靠性好、稳定性高、抗干扰能力强、灵活度高、功能易于扩的特点。功能易于扩的特点。功能易于扩的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于激光雷达的磁悬浮电机控制系统


[0001]本技术涉及电机控制的
，特别涉及一种应用于激光雷达的磁悬浮电机控制系统。

技术介绍

[0002]目前，传统电机普遍使用机械轴承，存在着诸如机械摩擦损耗、涡流损耗、系统控制难度大、转子抖动严重等缺陷，因此传统机械轴承严重制约着电机向更高转速、更高性能方向发展，使其无法应用于对性能要求更高的军事、民用的现代化装备及其控制系统中。
[0003]磁悬浮微特无刷电机以磁悬浮轴承为核心，利用磁场力将转子悬浮于空中，是实现转子和定子之间无机械接触的一种新型高性能轴承。具有无润滑、寿命长、无摩擦、无机械噪声等优点，在激光雷达、航空航天、精密仪表制造等现代科学技术高精尖领域获得了广泛的应用。
[0004]激光雷达是一种可以安装在不同遥感平台上的激光探测、测距和定位系统，集激光测距、惯性测量、高精度定位等技术于一体，通过记录单个激光信号从发射到接收被地物反射的能量所历经的时间，根据信号发出瞬间由定位定姿系统测定的激光扫描系统的位置和姿态，能够计算出地物目标的三维坐标，并绘制地形图。在机械式激光雷达中，图像帧率由电机的转速决定的，高转速即代表可以获得高帧率，更利于捕捉高速运动的物体。由于在运动中的雷达自身建图会发生畸变，而高转速可以更好的减少这种畸变的影响。因此装配控制系统稳定、性能优良的电机，对激光雷达来说是至关重要的。
[0005]但是，国内现有的电机控制系统中存在着控制精度不高、稳定性差等弱点。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的不足之处，本技术的目的是提供一种应用于激光雷达的磁悬浮电机控制系统，具有方法简单、使用方便、灵敏度高、可靠性好、稳定性高、抗干扰能力强、灵活度高、功能易于扩的特点。为了实现根据本技术的上述目的和其他优点，提供了一种应用于激光雷达的磁悬浮电机控制系统，包括：
[0007]驱动模块、与所述驱动模块信号连接的主控模块、转速传感器、电机及功率逻辑开关模块、与所述主控模块信号连接的显示模块与位置传感器及与所述功率逻辑开关模块信号连接的直流电源。
[0008]优选的，所述位置传感器通过主控模块发出信号，且位置传感器通过霍尔信号获取转子磁体位置，确定线圈绕组的换向逻辑；
[0009]所述驱动模块用于使驱动模块控制转速传感器与位置传感器采集相应电信号；
[0010]所述功率逻辑开关模块用于得到控制电路输出的信号，按照信号控制功率开关器件的开关顺序以及时间；
[0011]所述转速传感器用于实时检测电机转速，并通过主控模块将转速显示在显示模块。
[0012]优选的，所述主控模块采用周期性补偿调控算法。
[0013]优选的，所述位置传感器采用磁敏式霍尔传感器。
[0014]优选的，所述位置传感器用于检测转子磁极位置，将转子磁极的位置信号转换成高低电平信号，输入到位置信号处理电路。
[0015]优选的，所述主控模块采用周期性补偿调控算法，对位置传感器输出的高低电平信号进行处理，判断转子磁极所在位置，经过逻辑处理和综合计算得到适合各相绕组的导通角度信号，控制功率逻辑开关模块。
[0016]本技术与现有技术相比，其有益效果是：
[0017]1)在先技术采用系统或设备均具有复杂的结构，需要严格明确的使用流程，使用过程注意事项多，并且体积难于小型化。本技术利用可调控周期性补偿算法对电机进行周期性补偿调控，削弱转子损耗。具有方法简单、流程简洁、使用方便、灵敏度高等特点；
[0018]2)在先技术采用系统或设备运行监测过程均需要较长时间并且灵活性差、适用范围有限、功能难于扩充。本技术采用简便系统设计结构，具有成本低、灵活度高、适用范围广、功能易于扩充等特点。
附图说明
[0019]图1为根据本技术的应用于激光雷达的磁悬浮电机控制系统的流程框图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0021]参照图1，一种应用于激光雷达的磁悬浮电机控制系统，包括：驱动模块4、与所述驱动模块4信号连接的主控模块6、转速传感器3、电机及功率逻辑开关模块2、与所述主控模块6信号连接的显示模块5与位置传感器7及与所述功率逻辑开关模块2信号连接的直流电源1，功率逻辑开关电路与电机绕组直接连接，电机绕组得到直流电源的电流产生磁场，在磁场作用下永磁体产生转矩，电机运行。电机运行的方向和速度可以通过控制电路输出的功率开关信号顺序和时间调节；所述驱动模块将将控制电路输出的脉冲放大到足以驱动功率晶体管,起开关功率放大作用；所述显示模块用于显示电机参数等信息。
[0022]进一步的，所述位置传感器7通过主控模块6发出信号，且位置传感器7通过霍尔信号获取转子磁体位置，确定线圈绕组的换向逻辑；
[0023]所述驱动模块4用于使驱动模块4控制转速传感器3与位置传感器7采集相应电信号；
[0024]所述功率逻辑开关模块2用于得到控制电路输出的信号，按照信号控制功率开关器件的开关顺序以及时间；
[0025]所述转速传感器3用于实时检测电机转速，并通过主控模块6将转速显示在显示模块5。
[0026]进一步的，所述主控模块6采用周期性补偿调控算法。
[0027]进一步的，所述位置传感器7采用磁敏式霍尔传感器。
[0028]进一步的，所述位置传感器7用于检测转子磁极位置，将转子磁极的位置信号转换成高低电平信号，输入到位置信号处理电路。
[0029]进一步的，所述主控模块6采用周期性补偿调控算法，对位置传感器输出的高低电平信号进行处理，判断转子磁极所在位置，经过逻辑处理和综合计算得到适合各相绕组的导通角度信号，控制功率逻辑开关模块2。
[0030]当电机工作时，通过霍尔信号获取转子磁体位置，确定线圈绕组的换向逻辑。将转速反馈与电流反馈构成双闭环，实现无级调速、快速响应、信号补偿、减小误差的功能。主控模块6采用周期性补偿调控算法，对位置传感器输出的高低电平信号进行处理，判断转子磁极所在位置，经过逻辑处理和综合计算得到适合各相绕组的导通角度信号，控制功率逻辑开关模块；所述功率逻辑开关模块得到控制电路输出的信号，按照信号控制功率开关器件的开关顺序以及时间。驱动模块4将将控制电路输出的脉冲放大到足以驱动功率晶体管,起开关功率放大作用，由显示模块用于显示电机参数等信息，从而满足系统应用于激光雷达中运转通畅。
[0031]本专利技术中位置传感器、转速传感器、功率逻辑开关模块等均为成熟技术，本专利技术的创新主要在于可调控周期性补偿算法对信号精确的计算和处理，从而大幅度提高了控制系统的稳定性，确保电机性能优良能够应用于激光雷达。给出结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于激光雷达的磁悬浮电机控制系统，其特征在于，包括：驱动模块(4)、与所述驱动模块(4)信号连接的主控模块(6)、转速传感器(3)、电机及功率逻辑开关模块(2)、与所述主控模块(6)信号连接的显示模块(5)与位置传感器(7)及与所述功率逻辑开关模块(2)信号连接的直流电源(1)。2.如权利要求1所述的一种应用于激光雷达的磁悬浮电机控制系统，其特征在于，所述位置传感器(7)通过主控模块(6)发出信号，且位置传感器(7)通过霍尔信号获取转子磁体位置，确定线圈绕组的换向逻辑；所述驱动模块(4)用于使驱动模块(4)控制转速传感器(3)与位置传感器(7)采集相应电信号；所述功率逻辑开关模块(2)用于得到控制电路输出的信号，按照信号控制功率开关器件的开关顺序以及时间；所述转速传感器(3)用于实时检测电机转速，并通过主...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，赵惟玉，王玲玉，宋秋阳，康翔宇，单新治，高秀敏，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：新型
国别省市：