CN208174589U - 一种电机驱动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电机驱动控制系统，包括：微处理器、电机驱动模块、信号处理模块、用于提供供电力的电源模块、电机状态采集模块、信号指示模块；所述微处理器与信号处理模块为双向电信号连接；所述电机驱动模块与所述微处理器单向电信号连接，用于接收所述微处理器的指令，驱动电机的运转；所述信号处理模块能够提供CAN总线通讯；所述电机状态采集模块与所述微处理器单向电信号连接，用于采集直流电机中编码器的信息值，并将编码器的信息值传输至所述微处理器。本实用新型的目的是提供一种具有高抗电磁性，传输稳定，既能控制直流无刷电机，又同时能够兼容步进电机控制的双路直流电机驱动控制系统。

Description

一种电机驱动控制系统

技术领域

本实用新型涉及电机系统在数字控制系统中的应用技术，尤其涉及一种电机驱动控制系统。

背景技术

控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变的量。控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的。控制系统使被控制对象趋于某种需要的稳定状态。但目前市场上的控制系统大多都只能实现单线控制，不能统一控制，尤其是在机器人控制领域，活动部位繁多，各个活动部位都是由电机驱动，完成一个动作，需要多个电机同时协同驱动，且每个部位的电机类别不同，为步进电机或直流电机，因此，就需要一个总的协调控制系统，而却还得需要该系统传输信号稳定可靠，运行平稳。

中国专利CN201620593686.4公开一种基于CAN总线的多电机协同控制系统，所述CAN总线的上端双向电性连接有第一驱动器，所述第一驱动器单向电信号输入电性连接有第一电机，所述第一电机单向电信号输入电性连接有第一编码器，所述第一编码器单向电信号输入电性连接有第一驱动器，所述CAN总线的下端双向电性连接有第二驱动器，所述第二驱动器单向电信号输入电性连接有第二电机，所述第二电机单向电信号输入电性连接有第二编码器。该CAN总线的多电机协同控制系统，通过CAN总线采用双路分流式设计，可实现一个控制系统同时控制多个模块，第一驱动器和第二驱动器进行单独工作同时都受控制主控机控制，第一编码器和第二编码器及时反馈编码器信号，达到控制各模块的目的，但该专利只公开了对多个电机进行控制的控制系统。

中国专利CN201521064666.X公开了一种步进电机驱动控制系统，包括两个对外接口，即可以与CAN总线连接的CAN总线连接口，可以与步进电机相连的步进电机连接口；无论需要多少步进电机，都可以通过在CAN总线上挂载相应数量的步进电机驱动控制系统的方式实现，每一步进电机驱动控制系统的步进电机连接口可连接一步进电机，每一步进电机驱动控制系统可以通过CAN总线上的步进电机地址判断当前的命令是否用来控制与自己连接的步进电机，如果是，则依据所述步进电机控制命令通过所述步进电机驱动模块输出步进电机驱动信号，以控制所述第一步进电机，从而实现在同一CAN总线上连接多个步进电机驱动控制系统。该专利只公开了对多个步进电机驱动的控制系统。

众所周知的，直流电机由电动机主体和驱动器组成，电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器,驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；而步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

由此可见，两种电机的控制系统是完全不相同、相对独立，不能互用，而两种电机各个有各自的优点，步进电机旋转角度可控，精度高，但成本较高，必须使用专用的驱动器控制；直流电机成本低，但不易控制转速及旋转角度；为达到节约成本的目的，需要一种既能控制直流电机，又同时能够兼容步进电机的控制的双路直流电机驱动控制系统。

中国专利CN201010143658.X公开了一种微型多功能电机驱动控制器，该电机驱动控制器包括单片机控制系统、JTAG连接插针、电机驱动模块、两个电源模块、最大电流选择器、拨码开关、光耦隔离电路、电机控制输入接口、快速恢复二极管、电机驱动输出接口、电源输入接口、串行通信转换器、串行通信连接器、数字IO口驱动芯片、模拟及数字IO口连接器；各部分按顺序连接。本发明提供一种微型多功能电机驱动控制器，它将驱动器和控制器集成在一起，可以控制一路两相步进电机，也可以控制两路直流电机，还可以实现串口控制、组网控制。但串行通讯连接器并不适合机器人这种精密智能设备，不具备高抗电磁性能，稳定性也不适用工业设备级别。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有高抗电磁性，传输稳定，既能控制直流电机，又同时能够兼容步进电机控制的双路直流电机驱动控制系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种电机驱动控制系统，包括：微处理器、电机驱动模块、信号处理模块、用于提供供电力的电源模块、电机状态采集模块、信号指示模块；所述微处理器与信号处理模块为双向电信号连接；所述电机驱动模块与所述微处理器单向电信号连接，用于接收所述微处理器的指令，驱动电机的运转；所述信号处理模块能够提供CAN总线通讯；所述电机状态采集模块与所述微处理器单向电信号连接，用于采集直流电机中编码器的信息值，并将编码器的信息值传输至所述微处理器。

优选地，所述信号处理模块设有信号输入接口及信号输出接口；其目的在于，提高系统的适用性，方便信号的采集。

优选地，所述微处理器上设有编程接口，所述编程接口用于下载编程；其目的在于，提高系统的可操作性，是系统能根据不同需要，完成不同的程序操作指令，实现不同的功能。

优选地，所述微处理器与信号指示模块单向电信号连接，所述信号指示模块用于指示电机的状态；其目的在于，使系统更加直观显示当前的状态，显示电机的转速、旋转角度、系统的电压及电流值。

优选地，所述电机驱动模块包括有步进电机驱动模块及直流电机驱动模块；其目的在于，提高系统的兼容性，使系统既能对直流电机进行控制，又能对步进电机实施控制，根据不同的需要，合理分配布置直流电机及步进电机数量，间接的节约了设备成本。

进一步优选地，所述直流电机驱动模块为伺服驱动模块；其目的在于，伺服驱动模块为电机伺服系统控制下的电机驱动模块，可提高对直流电机转速、旋转角度的的控制精度，使得机器人完成动作更加精准。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:1、采用具有CAN总线通信功能的信号处理模块，对多个单元进行总体控制，集中化收集、管理，提供各个单元的协同性，且CAN总线协议具备高抗电磁性能，传输性能稳定；2、兼容性强，能对直流电机及步进电机同时操控；3、可操作性强，设有编程接口，根据需要实现外部程序的植入，实现不同的动作指令。

附图说明

图1为所述电机驱动控制系统的框图；

图中：1、微处理器；2、信号处理模块；21、信号输出接口；22、信号输入接口；3、编程接口；4、信号指示模块；5、电源模块；6、电机驱动模块；61、步进电机驱动模块；62、直流电机驱动模块；7、直流电机；8、步进电机；9、电机状态采集模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种电机驱动控制系统，包括：微处理器1、电机驱动模块6、信号处理模块2、用于提供供电力的电源模块5、电机状态采集模块9、信号指示模块4；所述微处理器1与信号处理模块2为双向电信号连接；所述电机驱动模块6与所述微处理器1单向电信号连接，用于接收所述微处理器的指令，驱动电机的运转；所述信号处理模块2能够提供CAN总线通讯；所述电机状态采集模块9与所述微处理器1单向电信号连接，用于采集直流电机中编码器的信息值，并将编码器的信息值传输至所述微处理器1。

优选地，所述信号处理模块2设有信号输入接口22及信号输出接口21；所述微处理器1上设有编程接口3，所述编程接口3用于下载程序或与电脑连接进行程序编辑植入；所述微处理器1与信号指示模块4单向电信号连接，所述信号指示模块4用于指示电机的状态；所述电机驱动模块6包括有步进电机驱动模块61及直流电机驱动模块62，可根据需要协同控制步进电机和直流电机；所述直流电机驱动模块62为伺服驱动模块。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电机驱动控制系统，其特征在于，包括：微处理器、电机驱动模块、信号处理模块、用于提供供电力的电源模块、电机状态采集模块、信号指示模块；所述微处理器与信号处理模块为双向电信号连接；所述电机驱动模块与所述微处理器单向电信号连接，用于接收所述微处理器的指令，驱动电机的运转；所述信号处理模块能够提供CAN总线通讯；所述电机状态采集模块与所述微处理器单向电信号连接，用于采集直流电机中编码器的信息值，并将编码器的信息值传输至所述微处理器。

2.根据权利要求1所述的一种电机驱动控制系统，其特征在于：所述信号处理模块设有信号输入接口及信号输出接口。

3.根据权利要求1所述的一种电机驱动控制系统，其特征在于：所述微处理器上设有编程接口，所述编程接口用于下载编程。

4.根据权利要求1所述的一种电机驱动控制系统，其特征在于：所述微处理器与信号指示模块单向电信号连接，所述信号指示模块用于指示电机的状态。

5.根据权利要求1所述的一种电机驱动控制系统，其特征在于：所述电机驱动模块包括有步进电机驱动模块及直流电机驱动模块。

6.根据权利要求5所述的一种电机驱动控制系统，其特征在于：所述直流电机驱动模块为伺服驱动模块。