用于智能家居的电机反馈调速电路制造技术

技术编号:40690230 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-18 20:16
本技术属于智能家居技术领域,尤其涉及一种用于智能家居的电机反馈调速电路,包括电机、驱动模块、电流调节模块和转速调节模块;驱动模块连接电机;电流调节模块连接驱动模块和电机,电流调节模块用于获取电机的电流采样量以调节电机的输出力矩;转速调节模块连接电流调节模块和电机,转速调节模块接收外部输入控制信号,并用于获取电机的转速采样量以调节电机的转速。通过设置电流调节模块和转速调节模块,经过外环和内环双闭环反馈控制后,可以有效控制电机输出的力矩和速度,降低转速,从而减小噪声实现无感模式。同时调速响应过程快,且具有误差自修正效果,使得电机运行稳定。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于智能家居,尤其涉及一种用于智能家居的电机反馈调速电路


技术介绍

1、在智能家居领域中,通常需要用到电机来控制设备进行自动运转,比如电动窗帘,门锁,360°旋转摄像头,扫地机以及洗地机等等。

2、目前智能家居通常采用直流电机,无论是有刷电机还是无刷电机,转速过高之后就会产生一定的噪声。同时通常电机是需要配合减速器使用,增加输出力矩的,所以在减速器配合时,也会因为摩擦产生大量噪声。在传统的家居使用环境,需要人为参与,所以对噪声的要求并不高,可以控制在人可以接受的范围。但是随着智能家居的深入,人为参与的越来越少,对于一些新的使用场合,对噪声提出了新的要求,比如晚上关窗帘,早上开窗帘,想要自然醒,不想被电机吵醒;又比如婴儿房的窗帘,需要人毫无感觉的极致静音模式。而传统的电机类智能家居产品,主要关注于推力,快速以及适配性;对噪音这部分基本是不做调控和设计,无法满足用户的使用需求。

3、因此有必要对现有技术进行改进以解决上述问题。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种用于智能家居的电机反馈调速电路,旨在解决现有技术中电机转速过快导致噪音过大的技术问题。

2、为实现上述目的,本技术实施例提供一种用于智能家居的电机反馈调速电路,包括电机、驱动模块、电流调节模块和转速调节模块;所述驱动模块连接所述电机;所述电流调节模块连接所述驱动模块和所述电机,所述电流调节模块用于获取所述电机的电流采样量以调节所述电机的输出力矩;所述转速调节模块连接所述电流调节模块和所述电机,所述转速调节模块接收外部输入控制信号,并用于获取所述电机的转速采样量以调节所述电机的转速。

3、作为一种优选方案,所述电流调节模块包括pi调节器、电流采样器和电流参考器;所述pi调节器的输出端连接所述驱动模块;所述电流参考器连接所述pi调节器的正向输入端;所述电流采样器的输入端连接所述电机以获取电流采样量,所述电流采样器的输出端连接所述pi调节器的反向输入端。

4、作为一种优选方案,所述电流调节模块还包括第一输入滤波单元和第一反馈滤波单元,所述第一输入滤波单元连接所述转速调节模块和所述pi调节器;所述第一反馈滤波单元设置于所述电流采样器和所述pi调节器之间。

5、作为一种优选方案,所述pi调节器包括第一运放、第一电阻和第一电容,所述第一运放的第三引脚连接所述电流参考器,所述第一运放的第四引脚连接所述电流采样器,所述第一运放的第一引脚连接所述驱动模块,所述第一电容的第一端连接所述第一运放的第一引脚,所述第一电容的第二端连接所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端连接所述第一运放的第四引脚。

6、作为一种优选方案,所述电流采样器包括第二运放、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻;所述第二运放的第一引脚连接所述pi调节器,所述第二电阻的第一端连接所述第二运放的第四引脚,所述第三电阻的第一端连接所述第二运放的第三引脚,所述第四电阻的第一端连接所述第二电阻的第二端,所述第四电阻的第二端连接所述第三电阻的第二端,所述第五电阻的第一端连接所述第二运放的第三引脚,所述第六电阻的两端分别连接所述第二运放的第一引脚和第四引脚。

7、作为一种优选方案,所述电流参考器包括第七电阻、第八电阻和第二电容,所述第七电阻的第一端连接所述第一运放的第三引脚,所述第八电阻的第一端连接所述第七电阻的第一端,所述第八电阻的第二端连接外部参考电压,所述第二电容的第一端连接所述第八电阻的第二端。

8、作为一种优选方案,所述转速调节模块包括pd控制器和pi控制器;所述pd控制器的输出端连接所述pi调节器的反向输入端;所述pi控制器的输出端连接所述pd控制器的反向输入端,所述pi控制器的反向输入端接收外部输入控制信号和所述电机的转速采样量。

9、作为一种优选方案,所述pd控制器包括第三运放、第九电阻和第三电容,所述第三运放的第一引脚连接所述电流调节模块,所述第九电阻的两端连接所述第三运放的第一引脚和第四引脚,所述第三电容的第一端连接所述第三运放的第四引脚,所述第三电容的第二端连接所述pi控制器的输出端。

10、作为一种优选方案,所述pi控制器包括第四运放、第十电阻和第四电容,所述第四运放的输出端连接所述第三电容的第二端,所述第四电容的第一端连接所述第四运放的第一引脚,所述第四电容的第二端连接所述第十电阻的第一端,所述第十电阻的第二端连接所述第四运放的第四引脚。

11、作为一种优选方案,所述转速调节模块还包括第二输入滤波单元和第二反馈滤波单元;所述第二输入滤波单元接收外部输入控制信号,并连接所述pi控制器;所述第二反馈滤波单元连接所述电机和所述pi控制器。

12、本技术实施例提供的用于智能家居的电机反馈调速电路中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一:

13、本技术通过设置电流调节模块和转速调节模块,经过外环和内环双闭环反馈控制后,可以有效控制电机输出的力矩和速度,适应多种应用场景,可通过降低转速来减小噪声实现无感模式。同时调速响应过程快,且具有误差自修正效果,使得电机运行稳定。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,包括电机、驱动模块、电流调节模块和转速调节模块;所述驱动模块连接所述电机;所述电流调节模块连接所述驱动模块和所述电机,所述电流调节模块用于获取所述电机的电流采样量以调节所述电机的输出力矩;所述转速调节模块连接所述电流调节模块和所述电机,所述转速调节模块接收外部输入控制信号,并用于获取所述电机的转速采样量以调节所述电机的转速。

2.根据权利要求1所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述电流调节模块包括PI调节器、电流采样器和电流参考器;所述PI调节器的输出端连接所述驱动模块;所述电流参考器连接所述PI调节器的正向输入端;所述电流采样器的输入端连接所述电机以获取电流采样量,所述电流采样器的输出端连接所述PI调节器的反向输入端。

3.根据权利要求2所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述电流调节模块还包括第一输入滤波单元和第一反馈滤波单元,所述第一输入滤波单元连接所述转速调节模块和所述PI调节器;所述第一反馈滤波单元设置于所述电流采样器和所述PI调节器之间。

4.根据权利要求2所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述PI调节器包括第一运放、第一电阻和第一电容,所述第一运放的第三引脚连接所述电流参考器,所述第一运放的第四引脚连接所述电流采样器,所述第一运放的第一引脚连接所述驱动模块,所述第一电容的第一端连接所述第一运放的第一引脚,所述第一电容的第二端连接所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端连接所述第一运放的第四引脚。

5.根据权利要求2所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述电流采样器包括第二运放、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻;所述第二运放的第一引脚连接所述PI调节器,所述第二电阻的第一端连接所述第二运放的第四引脚,所述第三电阻的第一端连接所述第二运放的第三引脚,所述第四电阻的第一端连接所述第二电阻的第二端,所述第四电阻的第二端连接所述第三电阻的第二端,所述第五电阻的第一端连接所述第二运放的第三引脚,所述第六电阻的两端分别连接所述第二运放的第一引脚和第四引脚。

6.根据权利要求4所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述电流参考器包括第七电阻、第八电阻和第二电容,所述第七电阻的第一端连接所述第一运放的第三引脚,所述第八电阻的第一端连接所述第七电阻的第一端,所述第八电阻的第二端连接外部参考电压,所述第二电容的第一端连接所述第八电阻的第二端。

7.根据权利要求2-6任一项所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述转速调节模块包括PD控制器和PI控制器;所述PD控制器的输出端连接所述PI调节器的反向输入端;所述PI控制器的输出端连接所述PD控制器的反向输入端,所述PI控制器的反向输入端接收外部输入控制信号和所述电机的转速采样量。

8.根据权利要求7所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述PD控制器包括第三运放、第九电阻和第三电容,所述第三运放的第一引脚连接所述电流调节模块,所述第九电阻的两端连接所述第三运放的第一引脚和第四引脚,所述第三电容的第一端连接所述第三运放的第四引脚,所述第三电容的第二端连接所述PI控制器的输出端。

9.根据权利要求8所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述PI控制器包括第四运放、第十电阻和第四电容,所述第四运放的输出端连接所述第三电容的第二端,所述第四电容的第一端连接所述第四运放的第一引脚,所述第四电容的第二端连接所述第十电阻的第一端,所述第十电阻的第二端连接所述第四运放的第四引脚。

10.根据权利要求7所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述转速调节模块还包括第二输入滤波单元和第二反馈滤波单元;所述第二输入滤波单元接收外部输入控制信号,并连接所述PI控制器;所述第二反馈滤波单元连接所述电机和所述PI控制器。

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【技术特征摘要】

1.一种用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,包括电机、驱动模块、电流调节模块和转速调节模块;所述驱动模块连接所述电机;所述电流调节模块连接所述驱动模块和所述电机,所述电流调节模块用于获取所述电机的电流采样量以调节所述电机的输出力矩;所述转速调节模块连接所述电流调节模块和所述电机,所述转速调节模块接收外部输入控制信号,并用于获取所述电机的转速采样量以调节所述电机的转速。

2.根据权利要求1所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述电流调节模块包括pi调节器、电流采样器和电流参考器;所述pi调节器的输出端连接所述驱动模块;所述电流参考器连接所述pi调节器的正向输入端;所述电流采样器的输入端连接所述电机以获取电流采样量,所述电流采样器的输出端连接所述pi调节器的反向输入端。

3.根据权利要求2所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述电流调节模块还包括第一输入滤波单元和第一反馈滤波单元,所述第一输入滤波单元连接所述转速调节模块和所述pi调节器;所述第一反馈滤波单元设置于所述电流采样器和所述pi调节器之间。

4.根据权利要求2所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述pi调节器包括第一运放、第一电阻和第一电容,所述第一运放的第三引脚连接所述电流参考器,所述第一运放的第四引脚连接所述电流采样器,所述第一运放的第一引脚连接所述驱动模块,所述第一电容的第一端连接所述第一运放的第一引脚,所述第一电容的第二端连接所述第一电阻的第一端,所述第一电阻的第二端连接所述第一运放的第四引脚。

5.根据权利要求2所述的用于智能家居的电机反馈调速电路,其特征在于,所述电流采样器包括第二运放、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻;所述第二运放的第一引脚连接所述pi调节器,所述第二电阻的第一端连接所述第二运放的第四引脚,所述第三电阻的第一端连接所述第二运放的第三引脚,所述第四电阻的第一端连接所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:段玉堂邓万李志晨潘阳李建刚
申请(专利权)人:卧安科技深圳有限公司
类型:新型
国别省市:

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