CN220830402U - 一种电机变速运动控制装置及电机运动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机控制领域，公开了一种电机变速运动控制装置及电机运动控制系统。该电机变速运动控制装置包括电源模块、控制模块和半桥电路，该控制模块分别与该电源模块和该半桥电路电性连接；其中：该电源模块用于为该控制模块和该半桥电路供电；该控制模块用于生成脉冲宽度控制信号，并将该脉冲宽度控制信号调制成为占空比可变的脉冲宽度调制信号，输入到该半桥电路；该半桥电路用于根据该脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至电机的不同回路，以实现对电机的精确变速控制。从而通过半桥电路结合控制模块，可以对电机实现更高精度的变速运动控制，并且在运行过程中能够有效地提高电机的性能和效率。

Description

一种电机变速运动控制装置及电机运动控制系统

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机变速运动控制装置及电机运动控制系统。

背景技术

目前，在电机运动控制系统中，传统的电机运动控制通常通过控制机械开关或机械滑块等控制方式来实现启停控制或进行有限的速度档位调节。这种传统的电机运动控制方式单一，存在变速精度不高或调节范围有限、能量利用效率不高、控制效果不理想/控制的稳定性和灵活性不高等问题，无法实现电机自动平缓启停，无法根据不同场景工作模式需求实现变频加减速调节，无法实现更高精度的变速控制和调节范围，即传统的机械开关或机械滑块等控制方式无法实现准确、灵活、高效且可靠的变速运动控制，无法满足消费者对电机运动控制提出的更高要求。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供了一种电机变速运动控制装置及电机运动控制系统，旨在解决现有的电机运动控制方式单一，无法实现准确、灵活、高效且可靠的变速运动控制的问题。

为解决以上的技术问题，本实用新型第一方面实施例提供了一种电机变速运动控制装置，所述电机变速运动控制装置包括：电源模块、控制模块和半桥电路，所述控制模块分别与所述电源模块和所述半桥电路电性连接；其中：

所述电源模块用于为所述控制模块和所述半桥电路供电；

所述控制模块用于生成脉冲宽度控制信号，并将所述脉冲宽度控制信号调制成为占空比可变的脉冲宽度调制信号，输入到所述半桥电路；

所述半桥电路用于根据所述脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至电机的不同回路，以实现对电机的精确变速控制。

可选地，所述电机包括第一电机；所述半桥电路包括第一控制电路，所述第一控制电路包括第一驱动模块、第一功率开关和第一电机控制子电路；其中：

所述第一驱动模块别与所述控制模块和所述第一功率开关电性连接，用于根据所述控制模块的第一脉冲宽度调制信号输出第一开关信号给所述第一功率开关，使所述第一功率开关进行周期性地导通或阻断，以实现对第一电机的精确变速控制；

所述第一电机控制子电路分别与所述第一电机和所述第一功率开关电性连接，所述第一电机、所述第一电机控制子电路和所述第一功率开关形成第一回路，所述第一电机控制子电路根据所述控制模块输出的IO电平信号来控制第一电机的运转方向，以实现对第一电机的精确运转方向控制。

可选地，所述电机还包括第二电机；所述半桥电路还包括第二控制电路，所述第二控制电路包括第二驱动模块、第二功率开关和第二电机控制子电路；其中：

所述第二驱动模块分别与所述控制模块和所述第二功率开关电性连接，用于根据所述控制模块的第二脉冲宽度调制信号输出第二开关信号给所述第二功率开关，使所述第二功率开关进行周期性地导通或阻断，以实现对第二电机的精确变速控制；

所述第二电机控制子电路分别与所述第二电机和所述第二功率开关电性连接，所述第二电机、所述第二电机控制子电路和所述第二功率开关形成第二回路，所述第二电机控制子电路根据所述控制模块输出的IO电平信号来控制第二电机的运转方向，以实现对第二电机的精确运转方向控制。

可选地，所述电机变速运动控制装置还包括反馈模块，所述反馈模块与所述控制模块电性连接，用于检测电机的状态和工作参数形成反馈信号反馈给所述控制模块，以供所述控制模块用于闭环控制。

可选地，所述电机变速运动控制装置还包括保护模块，所述保护模块与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块的过压过流控制信号为电机提供保护和安全控制。

可选地，所述电机变速运动控制装置还包括接口模块，所述接口模块与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块的数据交互控制信号与外部设备进行数据交互和通信。

可选地，所述电机变速运动控制装置还包括变速器，所述变速器与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块的变速控制信号进一步调整电机输出的扭矩和转速，以满足不同的工作要求。

可选地，所述电机变速运动控制装置还包括通信线缆，所述通信线缆用于所述电机变速运动控制装置与电机进行数据交互。

可选地，所述电机变速运动控制装置还包括电路板，所述控制模块、所述半桥电路、所述反馈模块、所述保护模块和所述变速器设置在所述电路板上，所述通信线缆的第一端设置在所述电路板上。

可选地，所述电机变速运动控制装置还包括壳体，所述电路板安装在所述壳体内，所述接口模块安装在所述壳体的外表面；所述通信线缆的第一端设置在所述电路板上，所述通信线缆的第二端穿过所述壳体露在所述壳体外面。

相应地，本实用新型第二方面实施例提供了一种电机运动控制系统，所述电机运动控制系统包括本实用新型第一方面实施例所述的电机变速运动控制装置和电机，所述电机变速运动控制装置与所述电机电性连接，所述电机变速运动控制装置用于生成脉冲宽度调制信号，根据所述脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至所述电机的不同回路，以实现对所述电机的精确变速控制。

本实用新型提供了一种电机变速运动控制装置及电机运动控制系统，该电机变速运动控制装置包括电源模块、控制模块和半桥电路，该控制模块分别与该电源模块和该半桥电路电性连接；其中：该电源模块用于为该控制模块和该半桥电路供电；该控制模块用于生成脉冲宽度控制信号，并将该脉冲宽度控制信号调制成为占空比可变的脉冲宽度调制信号，输入到该半桥电路；该半桥电路用于根据该脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至电机的不同回路，以实现对电机的精确变速控制。从而通过半桥电路结合控制模块，可以对电机实现更高精度的变速运动控制，可在电机启动或停止时实现曲线加减速控制，并且在运行过程中能够有效地提高电机的性能和效率，可以满足消费者对电机运动控制提出的更高要求；且使用半桥电路能够简化整个电机变速运动控制装置的设计和构建，使电机变速运动控制装置具有结构紧凑、可靠性高和维护成本低等优点，可以减少电路的复杂性，并降低生产成本。从而可以解决现有的电机运动控制方式单一，无法实现准确、灵活、高效且可靠的变速运动控制的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种电机变速运动控制装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电机变速运动控制装置实现控制波形的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电机变速运动控制装置中半桥电路的功能模块示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种电机变速运动控制装置中半桥电路的第一部分电路示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种电机变速运动控制装置中半桥电路的第二部分电路示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种电机变速运动控制装置中电源电路的功能模块示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种电机变速运动控制装置中电源电路中第一电源子电路的示意图；

图8为本实用新型实施例提供的一种电机变速运动控制装置中电源电路中第二电源子电路的示意图；

图9为本实用新型实施例提供的一种电机变速运动控制装置的另一结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的一种电机变速运动控制装置的外观示意图；

图11为本实用新型实施例提供的一种电机运动控制系统的结构示意图。

主要元件符号说明：

电机变速运动控制装置 1 电源模块 11

控制模块 12 半桥电路 13

反馈模块 14 保护模块 15

接口模块 16 变速器 17

壳体 18 通信线缆 19

第一电源子电路 111 第二电源子电路 112

第一控制电路 131 第二控制电路 132

第一驱动模块 1311 第一功率开关 1312

第二驱动模块 1321 第二功率开关 1322

第一电机控制子电路 1313 第二电机控制子电路 1323

电机 2 第一电机 21

第二电机 22 电机运动控制系统 100

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在一个实施例中，如图1所示，本实用新型提供一种电机变速运动控制装置1，该电机变速运动控制装置1包括：电源模块11、控制模块12和半桥电路13，该控制模块12分别与该电源模块11和该半桥电路13电性连接；其中：

该电源模块11用于为该控制模块12和该半桥电路13供电；

该控制模块12用于生成脉冲宽度控制信号，并将该脉冲宽度控制信号调制成为占空比可变的脉冲宽度调制信号，输入到该半桥电路13；

该半桥电路13用于根据该脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至电机的不同回路，以实现对电机的精确变速控制。

在本实施例中，通过提供一种电机变速运动控制装置，包括电源模块、控制模块和半桥电路，该控制模块分别与该电源模块和该半桥电路电性连接；其中：该电源模块用于为该控制模块和该半桥电路供电；该控制模块用于生成脉冲宽度控制信号，并将该脉冲宽度控制信号调制成为占空比可变的脉冲宽度调制信号，输入到该半桥电路；该半桥电路用于根据该脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至电机的不同回路，以实现对电机的精确变速控制。从而通过半桥电路结合控制模块，可以对电机实现更高精度的变速运动控制，可在电机启动或停止时实现曲线加减速控制，并且在运行过程中能够有效地提高电机的性能和效率，可以满足消费者对电机运动控制提出的更高要求，例如：平缓(无感)启停、变频加减速调节、更高精度的变速控制和调节范围、节能高效等。且使用半桥电路能够简化整个电机变速运动控制装置的设计和构建，使电机变速运动控制装置具有结构紧凑、可靠性高和维护成本低等优点，可以减少电路的复杂性，并降低生产成本。从而可以解决现有的电机运动控制方式单一，无法实现准确、灵活、高效且可靠的变速运动控制的问题。

在一个实施例中，该控制模块12分别与该电源模块11和该半桥电路13电性连接，用于生成脉冲宽度控制信号，并将该脉冲宽度控制信号调制成为占空比可变的脉冲宽度调制信号，输入到该半桥电路13。

脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)，能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

具体地，该控制模块12具有数据处理能力和信号处理能力。该控制模块12用于生成脉冲宽度控制信号，具体包括：

该控制模块12根据用户输入或预设的运动参数，计算出该半桥电路13的工作频率和占空比，并生成相应的脉冲宽度控制信号。

该控制模块12用于将该脉冲宽度控制信号调制成占空比可变的脉冲宽度调制信号，输入到该半桥电路13；具体包括：

该控制模块12通过脉冲宽度调制技术调制控制信号，将该脉冲宽度控制信号调制成为占空比可变的脉冲宽度调制信号，输入到该半桥电路13。该脉冲宽度调制信号的占空比决定了电机驱动的功率大小和输出速度。该控制模块12将占空比可变的脉冲宽度调制信号传输给该半桥电路13，根据脉冲宽度调制信号的变化，可以控制该半桥电路13的通断状态，实现对电机的精确变速控制。

由于脉冲宽度调制信号(PWM信号)的周期可调，其占空比精度可根据需求灵活调整，可达到更高精度的控制效果，在此基础通过预设算法编程可轻松地在电机启动或停止时实现曲线加减速控制，灵活性高，可以更进一步地实现对电机的精确变速控制。

可以理解的是，该控制模块12生成并调制脉冲宽度调制信号的个数取决于该控制模块12需要对1个或2个电机实现精确变速控制。

当该控制模块12需要对1个电机实现精确变速控制时，该控制模块12生成1个脉冲宽度控制信号，并将该脉冲宽度控制信号调制为第一脉冲宽度调制信号(简称为UP-DNPWM)，并将该第一脉冲宽度调制信号输入到该半桥电路13。

当该控制模块12需要对2个电机实现精确变速控制时，该控制模块12生成2个脉冲宽度控制信号，并将2个脉冲宽度控制信号调制为第一脉冲宽度调制信号(简称为UP-DNPWM)和第二脉冲宽度调制信号(简称为R-LPWM)，并将该第一脉冲宽度调制信号(UP-DNPWM)和第二脉冲宽度调制信号(R-L PWM)输入到该半桥电路13。

进一步地，该控制模块12还提供四个管脚，分别输出四个IO电平信号：PA1、PA2、PA3和PA4。

该控制模块12具有数据处理能力和信号处理能力，可以是一种集成电路芯片，举例而言，该控制模块12可以是通用处理器、DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件等，通用处理器可以是微处理器、MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)或者任何常规的处理器等。

在一个实施例中，该半桥电路13分别与该控制模块12和该电源模块11电性连接，用于根据该脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至电机的不同回路，以实现对电机的精确变速控制。

具体地，如图3所示，该电机2包括第一电机21。该半桥电路13包括第一控制电路131；该第一控制电路131包括第一驱动模块1311、第一功率开关1312和第一电机控制子电路1313；其中：

该第一驱动模块1311分别与该控制模块12和该第一功率开关1312电性连接，用于根据该控制模块12的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)输出第一开关信号给该第一功率开关1312，使该第一功率开关1312进行周期性地导通或阻断，以实现对第一电机21的精确变速控制。

该第一电机控制子电路1313分别与该第一电机21和该第一功率开关1312电性连接，该第一电机21、该第一电机控制子电路1313和该第一功率开关1312形成第一回路，该第一电机控制子电路1313用于根据该控制模块12输出的IO电平信号PA1和IO电平信号PA2来控制第一电机21的运转方向，以实现对第一电机21的精确运转方向控制。

如图4所示，为该半桥电路13的第一部分电路示意图。如图5所示，为该半桥电路13的第二部分电路示意图。图4和图5组成该半桥电路13的完整电路图。

如图4所示，该第一电机控制子电路1313包括：继电器驱动芯片U23、第一继电器K21、第二继电器K22、整流二极管D21、整流二极管D22、桥式整流器U21和第一电机连接插座DJ1；其中：

继电器驱动芯片U23为高耐压、大电流复合晶体管(达林顿晶体管阵列)。该控制模块12为了控制继电器驱动芯片U23的输出，该控制模块12提供四个管脚，分别输出四个IO电平信号PA1、PA2、PA3和PA4作为输入信号提供给继电器驱动芯片U23的输入管脚IN1、IN2、IN3和IN4。

继电器驱动芯片U23的输入管脚IN1-IN4(对应输入的IO电平信号为PA1-PA4)与输出管脚OUT1-OUT4(对应输出信号为UP、DN、L、R)一一对应，当输入管脚IN1-IN4输入信号(对应输入的IO电平信号为PA1-PA4)为高时，输出管脚OUT1-OUT4输出信号(对应输出信号为UP、DN、L、R)为低，即：PA1为高时，对应输出信号UP为低；PA2为低时，对应输出信号DN为高；PA3为高时，对应输出信号L为低；PA4为高时，对应输出信号R为低。反之同理。

继电器驱动芯片U23与控制模块12电性连接，具体地，继电器驱动芯片U23的管脚IN1和管脚IN2与控制模块12电性连接，通过管脚IN1和管脚IN2接收控制模块12输出的IO电平信号PA1和PA2。对应地，继电器驱动芯片U23分别输出UP和DN控制信号给第一继电器K21和第二继电器K22，以控制第一继电器K21和第二继电器K22的工作状态。

第一继电器K21的线圈侧第四端子接收继电器驱动芯片U23输出的UP控制信号，第一继电器K21的线圈侧第四端子与整流二极管D21的正极电性连接，第一继电器K21的线圈侧第五端子与整流二极管D21的负极电性连接，第一继电器K21的开关侧第三端子与+24V/+32V电压端电性连接，第一继电器K21的开关侧第一端子与第一电机连接插座DJ1的第二端子电性连接，第一继电器K21开关侧的第二端子与第一功率开关1312电性连接(如图4和图5所示，第一继电器K21开关侧的第二端子与第一功率开关1312通过导线UP DN PWM OUT进行连接)。

第二继电器K22的线圈侧第四端子接收继电器驱动芯片U23输出的DN控制信号，第二继电器K22的线圈侧第四端子与整流二极管D22的正极电性连接，第二继电器K22的线圈侧第五端子与整流二极管D22的负极电性连接，第二继电器K22的开关侧第三端子与+24V/+32V电压端电性连接，第二继电器K22的开关侧第一端子与第一电机连接插座DJ1的第三端子电性连接，第二继电器K22开关侧的第二端子与第一功率开关1312电性连接(如图4和图5所示，第二继电器K22开关侧的第二端子与第一功率开关1312通过导线UP DN PWM OUT进行连接)。

桥式整流器U21的第四管脚与第一电机连接插座DJ1的第三端子电性连接，桥式整流器U21的第三管脚与第一电机连接插座DJ1的第二端子电性连接，同时，桥式整流器U21的第三管脚经电容C23接地，桥式整流器U21的第四管脚经电容C24接地；桥式整流器U21的第二管脚接地；桥式整流器U21的第一管脚与+32V电压端电性连接。

第一电机连接插座DJ1的第二端子分别与桥式整流器U21的第三管脚和第一继电器K21开关侧的第一端子电性连接，第一电机连接插座DJ1的第三端子分别与桥式整流器U21的第四管脚和第二继电器K22开关侧的第一端子电性连接，第一电机连接插座DJ1的第一端子与参考电压VCC_MCU电性连接，第一电机连接插座DJ1的第四端子接地，第一电机连接插座DJ1的第一端子和第一电机连接插座DJ1的第四端子之间连接电容C21。

第一电机连接插座DJ1的第一端子还用于接收第一电机的步进脉冲反馈信号EXT_INT0，并将该步进脉冲反馈信号EXT_INT0作为该控制模块12的输入信号反馈给该控制模块12，以使控制模块12记录第一电机21实时位置，可实现第一电机21的位置记忆和还原。

第一电机连接插座DJ1作为该第一电机控制子电路1313的输出端，用于与第一电机21电性连接。具体地，第一电机连接插座DJ1的第二端子和第一电机连接插座DJ1的第三端子分别与第一电机21的两个电源端子电性连接，用于将电流引导至第一电机21的第一回路，以实现对第一电机21的精确变速控制。

如图5所示，该第一驱动模块1311包括第一驱动芯片U11，该第一功率开关1312包括第一MOS管Q11。该第一驱动芯片U11的VCP-管脚与参考电压端REF电性连接，该第一驱动芯片U11的VCP+管脚与该第一MOS管Q11的源极电性连接，该第一驱动芯片U11的IN管脚接收该控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)(如图5中所示的PA7)，该第一驱动芯片U11的OUTD管脚经过电阻R13与第一驱动芯片U11的OUTS管脚电性连接后输出第一开关信号UP DN PWM给该第一MOS管Q11的栅极，该第一MOS管Q11的源极经过电阻R15接地，该第一MOS管Q11的漏极与该第一电机控制子电路1313中的第一继电器K21开关侧的第二端子电性连接(如图4和图5所示，该第一MOS管Q11的漏极与第一继电器K21开关侧的第二端子通过导线UP DN PWM OUT进行电性连接)。

进一步地，如图3所示，该电机2包括第二电机22。该半桥电路13还包括：第二控制电路132；该第二控制电路132包括第二驱动模块1321、第二功率开关1322和第二电机控制子电路1323；其中：

该第二驱动模块1321分别与该控制模块12和该第二功率开关1322电性连接，用于根据该控制模块12的第二脉冲宽度调制信号(R-L PWM)输出第二开关信号给该第二功率开关1322，使该第二功率开关1322进行周期性地导通或阻断，以实现对第二电机22的精确变速控制。

该第二电机控制子电路1323分别与该第二电机22和该第二功率开关1322电性连接，该第二电机22、该第二电机控制子电路1323和该第二功率开关1322形成第二回路，该第二电机控制子电路1323用于根据该控制模块12输出的IO电平信号PA3和IO电平信号PA4来控制第一电机21的运转方向，以实现对第二电机22的精确运转方向控制。

如图4所示，该第二电机控制子电路1323包括：第三继电器K23、第四继电器K24、整流二极管D23、整流二极管D24、桥式整流器U22和第二电机连接插座DJ2；其中：

继电器驱动芯片U23与控制模块12电性连接，具体地，继电器驱动芯片U23的管脚IN3和管脚IN4与控制模块12电性连接，通过管脚IN3和管脚IN4接收控制模块12输出的IO电平信号PA3和PA4，对应地，继电器驱动芯片U23分别输出L和R控制信号给第三继电器K23和第四继电器K24，以控制第三继电器K23和第四继电器K24的工作状态。

第三继电器K23的线圈侧第四端子接收继电器驱动芯片U23输出的L控制信号，第三继电器K23的线圈侧第四端子与整流二极管D23的正极电性连接，第三继电器K23的线圈侧第五端子与整流二极管D23的负极电性连接，第三继电器K23的开关侧第三端子与+24V/+32V电压端电性连接，第三继电器K23的开关侧第一端子与第二电机连接插座DJ2的第二端子电性连接，第三继电器K23开关侧的第二端子与第二功率开关1322电性连接(如图4和图5所示，第三继电器K23开关侧的第二端子与第二功率开关1322通过导线R L PWM OUT进行连接)。

第四继电器K24的线圈侧第四端子接收继电器驱动芯片U23输出的R控制信号，第四继电器K24的线圈侧第四端子与整流二极管D24的正极电性连接，第四继电器K24的线圈侧第五端子与整流二极管D24的负极电性连接，第二继电器K22的开关侧第三端子与+24V/+32V电压端电性连接，第二继电器K22的开关侧第一端子与第二电机连接插座DJ2的第三端子电性连接，第四继电器K24开关侧的第二端子与第二功率开关1322电性连接(如图4和图5所示，第四继电器K24开关侧的第二端子与第二功率开关1322通过导线R L PWM OUT进行连接)。

桥式整流器U22的第四管脚与第二电机连接插座DJ2的第三端子电性连接，桥式整流器U22的第三管脚与第二电机连接插座DJ2的第二端子电性连接，同时，桥式整流器U22的第三管脚经电容C25接地，桥式整流器U22的第四管脚经电容C26接地；桥式整流器U22的第二管脚接地；桥式整流器U22的第一管脚与+24V/+32V电压端电性连接。

第二电机连接插座DJ2的第二端子分别与桥式整流器U22的第三管脚和第三继电器K23开关侧的第一端子电性连接，第二电机连接插座DJ2的第三端子分别与桥式整流器U22的第四管脚和第四继电器K24开关侧的第一端子电性连接，第二电机连接插座DJ2的第一端子与参考电压VCC_MCU电性连接，第二电机连接插座DJ2的第四端子接地，第二电机连接插座DJ2的第一端子和第二电机连接插座DJ2的第四端子之间连接电容C22。

第二电机连接插座DJ2的第一端子还用于接收第二电机的步进脉冲反馈信号EXT_INT1，并将该步进脉冲反馈信号EXT_INT1作为该控制模块12的输入信号反馈给该控制模块12，以使控制模块12记录第二电机22实时位置，可实现第二电机22的位置记忆和还原。

第二电机连接插座DJ2作为该第二电机控制子电路1323的输出端，用于与第二电机22电性连接。具体地，第二电机连接插座DJ2的第二端子和第二电机连接插座DJ2的第三端子分别与第二电机22的两个电源端子电性连接，用于将电流引导至第二电机22的第二回路，以实现对第二电机22的精确变速控制。

如图5所示，该第二驱动模块1321包括第二驱动芯片U12，该第二功率开关1322包括第二MOS管Q12。该第二驱动芯片U12的VCP-管脚与参考电压端REF电性连接，该第二驱动芯片U12的VCP+管脚与该第二MOS管Q12的源极电性连接，该第二驱动芯片U12的IN管脚接收该控制模块12输出的第二脉冲宽度调制信号(R-L PWM)(如图5中所示的PA6)，该第二驱动芯片U12的OUTD管脚经过电阻R17与第二驱动芯片U12的OUTS管脚电性连接后输出第二开关信号R L PWM给该第二MOS管Q12的栅极，该第二MOS管Q12的源极经过电阻R18接地，该第二MOS管Q12的漏极与该第二电机控制子电路1323中的第三继电器K23开关侧的第二端子电性连接(如图4和图5所示，该第二MOS管Q12的漏极与第三继电器K23开关侧的第二端子通过导线R L PWM OUT进行电性连接)。

可以理解的是，该控制模块12生成并调制脉冲宽度调制信号的个数取决于该控制模块12需要对1个或2个电机实现精确变速控制。

当该控制模块12需要对1个电机实现精确变速控制时，该控制模块12生成1个脉冲宽度控制信号，并将该脉冲宽度控制信号调制为UP-DN脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)，并将该UP-DN脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)输入到该半桥电路13的第一控制电路131中，此时，可以取消该半桥电路13的第二控制电路132，或使该第二控制电路132处于休眠状态。

当该控制模块12需要对2个电机实现精确变速控制时，该控制模块12生成2个脉冲宽度控制信号，并将2个脉冲宽度控制信号调制为UP-DN脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)和R-L脉冲宽度调制信号(R-L PWM)，并将UP-DN脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)和R-L脉冲宽度调制信号(R-LPWM)分别输入到该半桥电路13的第一控制电路131和第二控制电路132中。

可选地，该第一功率开关1312和/或该第二功率开关1322也可以为IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。

在图4和图5中，该半桥电路13控制第一电机21工作过程如下：

将第一电机21的两个电源端子分别对准插入到第一电机连接插座DJ1的第二端子和第一电机连接插座DJ1的第三端子，通过第一电机连接插座DJ1接入该第一电机控制子电路1313。

当继电器驱动芯片U23输入的IO电平信号PA1为高、输入的IO电平信号PA2为低时，输出信号UP为低，输出信号DN为高，此时第一继电器K21吸合，第二继电器K22断开。第一继电器K21吸合时，第一继电器K21的第一端子与第一继电器K21的第三端子连接；第二继电器K22断开时，第二继电器K22的第一端子与第二继电器K22的第二端子连接。第一继电器K21的第一端子与第一继电器K21的第三端子电性连接，第一继电器K21的第一端子通过第一继电器K21的第三端子与+24V/+32V电压端电性连接，使第一电机连接插座DJ1的第二端子接上+24V/+32V电源，电流从第一电机连接插座DJ1的第二端子经过第一电机21后流向第一电机连接插座DJ1的第三端子，再经过第二继电器K22的第一端子和第二继电器K22的第二端子后通过UP DN PWM OUT导线与第一MOS管Q11连接后通过电阻R15接地，从而形成第一回路。该第一驱动芯片U11的IN管脚接收该控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DNPWM)(如图5中所示的PA7)，通过该控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)(对应图2中的脉冲宽度调制信号波形①)控制第一MOS管Q11通断，从而控制第一电机21的供电(对应图2中的电机供电波形②)。当该第一驱动芯片U11的IN管脚接收该控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)为高电平时，第一驱动芯片U11通过OUTS管脚输出高电平的第一开关信号UP DN PWM给该第一MOS管Q11的栅极，使第一MOS管Q11导通；当该第一驱动芯片U11的IN管脚接收该控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)为低电平时，第一驱动芯片U11通过OUTS管脚输出低电平的第一开关信号UP DN PWM给该第一MOS管Q11的栅极，使第一MOS管Q11截止。从而可以使第一MOS管Q11根据控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)进行周期性地导通或阻断，将电流引导至该第一电机21的第一回路，以实现对该第一电机21的精确变速控制。

当继电器驱动芯片U23输入的IO电平信号PA1为低、输入的IO电平信号PA2为高时，输出信号UP为高，输出信号DN为低，此时第一继电器K21断开，第二继电器K22吸合。第一继电器K21断开时，第一继电器K21的第一端子与第一继电器K21的第二端子连接；第二继电器K22吸合时，第二继电器K22的第一端子与第二继电器K22的第三端子连接。第二继电器K22的第一端子与第二继电器K22的第三端子电性连接，第二继电器K22的第一端子通过第二继电器K22的第三端子与+24V/+32V电压端电性连接，使第一电机连接插座DJ1的第三端子接上+24V/+32V电源，电流从第一电机连接插座DJ1的第三端子经过第一电机21后流向第一电机连接插座DJ1的第二端子，再经过第一继电器K21的第一端子和第一继电器K21的第二端子后通过UP DN PWM OUT导线与第一MOS管Q11连接后通过电阻R15接地，从而形成第二回路。此时，第一电机21的运转方向发生了反转。该第一驱动芯片U11的IN管脚接收该控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)(如图5中所示的PA7)，通过该控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)(对应图2中的波形①)控制第一MOS管Q11通断，从而控制第一电机21的供电(对应图2中波形②)。当该第一驱动芯片U11的IN管脚接收该控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)为高电平时，第一驱动芯片U11通过OUTS管脚输出高电平的第一开关信号UP DN PWM给该第一MOS管Q11的栅极，使第一MOS管Q11导通；当该第一驱动芯片U11的IN管脚接收该控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)为低电平时，第一驱动芯片U11通过OUTS管脚输出低电平的第一开关信号UPDN PWM给该第一MOS管Q11的栅极，使第一MOS管Q11截止。从而可以使第一MOS管Q11根据控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)进行周期性地导通或阻断，将电流引导至该第一电机21的第一回路，以实现对该第一电机21的精确变速控制。

当第一继电器K21、第二继电器K22皆断开时，第一电机21的供电电源被切断，运动停止。该控制模块12输出的第一脉冲宽度调制信号(UP-DN PWM)的占空比参数用于控制第一电机的运动速度，频率参数决定第一电机运动速度调节精度。

在图4和图5中，该半桥电路13控制第二电机22工作过程与该半桥电路13控制第一电机22的过程类似，该半桥电路13控制第二电机22的具体控制过程可以参考该半桥电路13控制第一电机21的控制过程，在此不再赘述。

在本实施例中，该半桥电路具有高效的能量转换特性，能够在电机的不同运行速度下提供最佳的电能利用效率；且使用半桥电路能够简化整个电机变速运动控制装置的设计和构建，使电机变速运动控制装置具有结构紧凑、可靠性高和维护成本低等优点，可以减少电路的复杂性，并降低生产成本。

在一个实施例中，如图9所示，该电机变速运动控制装置1还包括：反馈模块14，该反馈模块14与该控制模块12电性连接，用于检测电机的状态和工作参数形成反馈信号反馈给该控制模块12，以供该控制模块12用于闭环控制。

具体地，该反馈模块14为各种类型的传感器，传感器检测电机的状态和工作参数形成反馈信号，反馈给该控制模块12。

举例而言，该传感器包括速度传感器、位置传感器、或负载传感器。

该控制模块12通过传感器的反馈信号，可以实时监测电机的运行状态和负载变化，使该控制模块12能够快速响应并调整半桥电路13的参数，实现对电机的精确变速控制，也可实现电机位置的记忆与还原，实现对电机的闭环控制。具体包括：

该反馈模块14检测电机的运行状态和工作参数，如速度、位置、负载等，形成反馈信号，传输给该控制模块12，为该控制模块12的闭环控制提供准确的参考和反馈。基于上述反馈信号，该控制模块12可以实时监测电机的运行情况，对输出给电机的脉冲宽度控制信号进行精确调节。该控制模块12实现闭环控制，是通过不断与该反馈模块14交互，获取电机运行状态的反馈信号，并进行修正和调节，该控制模块12可以在变速控制过程中实时跟踪电机的实际运行状况。这样能够提高控制的精确性和稳定性，使得电机能够更准确地达到预期的速度调节要求。

在一个实施例中，如图9所示，该电机变速运动控制装置1还包括：保护模块15，该保护模块15与该控制模块12电性连接，用于根据该控制模块12的过压过流控制信号为电机提供保护和安全控制。

具体地，该控制模块12生成过压过流控制信号，并将该过压过流控制信号传输给该保护模块15，以使该保护模块15根据该控制模块12的过压过流控制信号为电机提供保护和安全控制。

举例而言，该保护模块15可以为过压过流保护芯片，也可以为过压过流保护电路。

当该控制模块12通过该反馈模块14获知电机的运行状态和负载状况，当获知电机工作在超负荷、过热、电流过大等异常情况下，该控制模块12生成过压过流控制信号，并将该过压过流控制信号传输给该保护模块15。该保护模块15接收到该控制模块12的过压过流控制信号后立即响应并触发相应的保护和安全控制措施，例如停机保护或降低输出功率等，避免电机的过度损伤和损坏。所以，该电机变速运动控制装置1通过该保护模块15，可以实现更复杂的反馈控制，确保电机运行的稳定性并保护电机免受过载和损坏的风险，从而提升电机的工作寿命。

在一个实施例中，如图9和图10所示，该电机变速运动控制装置1还包括：接口模块16，该接口模块16与该控制模块12电性连接，用于根据该控制模块12的数据交互控制信号与外部设备进行数据交互和通信。

具体地，该控制模块12生成数据交互控制信号，并将该数据交互控制信号传输给该接口模块16，以使该接口模块16根据该控制模块12的数据交互控制信号与外部设备进行数据交互和通信。

该接口模块16包括：显示器接口、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)接口、或串口。该电机变速运动控制装置1通过该接口模块16，可以与外部设备进行信息交互，满足物联网控制需求，以使该电机变速运动控制装置1可以实现更复杂的功能。

在一个实施例中，如图9所示，该电机变速运动控制装置1还包括：变速器17，该变速器17与该控制模块12电性连接，用于根据该控制模块12的变速控制信号进一步调整电机输出的扭矩和转速，以满足不同的工作要求。

具体地，该控制模块12生成变速控制信号，并将该变速控制信号传输给该变速器17，以使该变速器17根据该控制模块12的变速控制信号进一步调整电机输出的扭矩和转速，以满足不同的工作要求。

举例而言，该变速器17包括机械变速器或电子变速器。

在一个实施例中，如图9所示，该电源模块11用于为该控制模块12和该半桥电路13供电。

进一步地，如图9所示，该电源模块11还分别与该反馈模块14、该保护模块15和该变速器17电性连接，用于为该反馈模块14、该保护模块15和该变速器17供电。

具体地，如图9所示，该电源模块11包括电源电路，该电源电路将输入电源转换成可为电机、该控制模块12、该半桥电路13、该反馈模块14、该保护模块15和该变速器17提供所需电压的输出电源。

如图6所示，该电源电路包括第一电源子电路111和第二电源子电路112，该第一电源子电路111和该第二电源子电路112电性连接；其中：

该第一电源子电路111用于根据外部输入交流电源电压产生+32V电压和/或+24V电压，其中，+32V电压或+24V电压为电机、该半桥电路13供电。

该第二电源子电路112用于将该第一电源子电路111产生的+32V电压和/或+24V电压转换为+5V电压，其中，+5V电压为该控制模块12、该反馈模块14、该保护模块15和该变速器17供电。

如图7所示，为该第一电源子电路111的电路示意图。

在图7中，该第一电源子电路111包括整流器D41、整流器D42、继电器K41、MOS管Q41、三极管Q42、整流二极管D45、稳压二极管ZD46、稳压二极管ZD47、整流二极管D43、整流二极管D44、电源端子P41、电源端子P42和电源端子P43；其中：

电源端子P41用于输入24V外部交流电源电压。

电源端子P42和电源端子P43用于输入17V外部交流电源电压。

整流器D41用于将经电源端子P41输入的24V外部交流电源电压转换为+32V电压。整流器D41的第一端子与电源端子P41的第一管脚电性连接，整流器D41的第三端子与电源端子P41的第三管脚电性连接，整流器D41的第二端子分别与继电器K41的线圈侧第四端子、继电器K41的开关侧第三端子、整流二极管D43的负极和三极管Q42的集电极(经过电阻R44)电性连接，整流器D41的第四端子接地。整流器D41的第一端子经电容C42接地，整流器D41的第三端子经电容C41接地。整流器D41的第二端子与电容C44的正极电性连接，整流器D41的第四端子与电容C44的负极电性连接后接地。整流器D41的第二端子作为该第一电源子电路111的第一电源输出端P-OUT1输出+32V电源。

整流器D42用于将经电源端子P42和/或电源端子P43输入的17V外部交流电源电压转换为+24V电压。整流器D42的第一端子分别与电源端子P42的第一管脚和电源端子P43的第一管脚电性连接，整流器D42的第三端子分别与电源端子P42的第二管脚和电源端子P43的第二管脚电性连接，整流器D42的第二端子分别与继电器K41的开关侧第二开端子和三极管Q42的基极(经过电阻R43)电性连接，整流器D42的第四端子接地。整流器D42的第二端子与电容C45的正极电性连接，整流器D42的第四端子与电容C45的负极电性连接后接地。

整流二极管D45的正极与继电器K41的开关侧第一端子电性连接，整流二极管D45的负极作为该第一电源子电路111的第二电源输出端P-OUT2输出+32V电压或+24V电压。

整流二极管D43的正极与继电器K41的线圈侧第五端子电性连接，整流二极管D43的负极分别与稳压二极管ZD46的负极、三极管Q42的集电极电性连接，三极管Q42的发射极接地。三极管Q42的基极与电容C43的一端电性连接，三极管Q42的发射极与电容C43的另一端电性连接后接地。电阻R41和电阻R42组成分压电路为三极管Q42的基极提供电压。

整流二极管D44的正极与稳压二极管ZD46的正极电性连接，整流二极管D44的负极经第电阻R41与三极管Q42的基极电性连接。

MOS管Q41的栅极与三极管Q42的集电极电性连接，MOS管Q41的漏极经电阻R46后与继电器K41的线圈侧第五端子电性连接，MOS管Q41的源极接地。

稳压二极管ZD47的正极与MOS管Q41的源极电性连接，稳压二极管ZD47的负极与MOS管Q41的栅极电性连接。

在图7中，当电源端子P41输入24V外部交流电源电压，而电源端子P42和/或电源端子P43都没有输入17V外部交流电源电压时，整流器D41的第二端子输出+32V电压，即该第一电源子电路111的第一电源输出端P-OUT1输出+32V电压。整流器D41的第二端子输出+32V电源使继电器K41闭合，继电器K41的开关侧第一端子和继电器K41的开关侧第三端子连接，整流二极管D45的正极与继电器K41的开关侧第一端子电性连接，整流器D41的第二端子经继电器K41的开关侧第三端子和继电器K41的开关侧第一端子、整流二极管D45向外输出+32V电压，即该第一电源子电路111的第二电源输出端P-OUT2输出+32V电压。

当电源端子P41没有输入24V外部交流电源电压，而电源端子P42和/或电源端子P43输入17V外部交流电源电压时，整流器D41的第二端子没有电压输出。整流器D42的第二端子输出+24V电压，继电器K41断开，继电器K41的开关侧第一端子和继电器K41的开关侧第二端子连接，整流二极管D45的正极与继电器K41的开关侧第二端子电性连接，整流器D42的第二端子经继电器K41的开关侧第二端子和继电器K41的开关侧第一端子、整流二极管D45向外输出+24V电压，即该第一电源子电路111的第二电源输出端P-OUT2输出+24V电压。此外，整流器D42的第二端子输出+24V电压会使三极管Q42导通，三极管Q42的集电极输出+24V电压经过电阻R44输出到该第一电源子电路111的第一电源输出端P-OUT1，使第一电源输出端P-OUT1向外输出+24V电压。

当电源端子P41输入24V外部交流电源电压，电源端子P42和/或电源端子P43输入17V外部交流电源电压时，整流器D41的第二端子输出+32V电压，即该第一电源子电路111的第一电源输出端P-OUT1输出+32V电压。整流器D42的第二端子输出+24V电压，使三极管Q42导通，三极管Q42使MOS管Q41导通，三极管Q42和MOS管Q41同时导通，使得继电器K41断开，继电器K41的开关侧第一端子和继电器K41的开关侧第二端子连接，整流二极管D45的正极与继电器K41的开关侧第二端子电性连接，整流器D42的第二端子经继电器K41的开关侧第二端子和继电器K41的开关侧第一端子、整流二极管D45向外输出+24V电压，即该第一电源子电路111的第二电源输出端P-OUT2输出+24V电压。

如图8所示，为该第二电源子电路112的电路示意图。

在图8中，该第二电源子电路112包括降压稳压器U51和整流二极管D51；其中：

该降压稳压器U51的VCC管脚与该第一电源子电路111的第一电源输出端P-OUT1或第二电源输出端P-OUT2电性连接，接受该第一电源输出端P-OUT1输出+24V/+32V电压，或第二电源输出端P-OUT2输出+24V/+32V电压。

该降压稳压器U51的BST管脚经电容C53后与该降压稳压器U51的LX管脚电性连接，LX管脚作为该第二电源子电路112的输出端，输出+5V电压。

整流二极管D51的正极与该降压稳压器U51的GND管脚电性连接，整流二极管D51的负极与该降压稳压器U51的LX管脚电性连接。

该降压稳压器U51的LX管脚输出的+5V电压经过电容C55、电容C56和电容C57滤波后作为该第二电源子电路112输出端输出的电压。

在一个实施例中，如图9和图10所示，该电机变速运动控制装置1还包括通信线缆19，该通信线缆19用于该电机变速运动控制装置1与电机进行数据交互。

具体地，该通信线缆19可以实现供电和数据通信。

在一个实施例中，该电机变速运动控制装置1还包括电路板(未图示)，该控制模块12、该半桥电路13、该反馈模块14、该保护模块15和该变速器17设置在该电路板上，该通信线缆19的第一端设置在该电路板上。

在一个实施例中，如图10所示，该电机变速运动控制装置1还包括壳体18，该电路板安装在该壳体18内，该接口模块16安装在该壳体18的外表面；该通信线缆19的第一端设置在该电路板上，随该电路板安装在该壳体18内部，该通信线缆19的第二端穿过该壳体18露在该壳体18外面。

本实用新型提供一种电机变速运动控制装置1，在具体工作时，其工作过程如下：

该电机变速运动控制装置1工作时，该电源模块11将输入电源转换成可为电机、该控制模块12、该半桥电路13、该反馈模块14、该保护模块15和该变速器17提供所需电压的输出电源。

该控制模块12根据用户输入或预设的运动参数，计算出该半桥电路13的工作频率和占空比，并生成相应的控制信号，并将该控制信号调制成占空比可变的脉冲宽度调制信号，输入到该半桥电路13。该控制模块12根据脉冲宽度调制信号的变化，控制该半桥电路13的通断状态。

该半桥电路13根据该控制模块12输出的脉冲宽度调制信号的占空比，驱动功率开关周期性地交替导通或阻断电流，控制电机的电流大小，从而驱动电机，并可在电机启动或停止时实现曲线加减速控制，以实现对电机的精确变速控制；以及根据该控制模块12输出的IO电平信号来控制电机的运转方向，以实现对电机的精确运转方向控制。

在电机运行过程中，该控制模块12通过该反馈模块14(各种类型的传感器)的反馈信号，实时监测电机的运行状态和负载变化，快速响应并调整半桥电路13的参数，在电机运行过程中能够有效地提高电机的性能和效率，进一步实现对电机的精确变速控制，实现对电机的闭环控制。此外，该控制模块12可以根据需要，还可以输出控制信号控制该变速器17进一步调整电机输出的扭矩和转速，以满足不同的工作要求。

本实用新型提供一种电机变速运动控制装置1通过半桥电路结合控制模块，可以对电机实现更高精度的变速运动控制，可在电机启动或停止时实现曲线加减速控制，并且在运行过程中能够有效地提高电机的性能和效率，可以满足消费者对电机运动控制提出的更高要求，例如：平缓(无感)启停、变频加减速调节、更高精度的变速控制和调节范围、节能高效等。并且使用半桥电路能够简化整个电机变速运动控制装置的设计和构建，使电机变速运动控制装置具有结构紧凑、可靠性高和维护成本低等优点，可以减少电路的复杂性，并降低生产成本。

基于同一构思，在一个实施例中，如图11所示，本实用新型还提供一种电机运动控制系统100，该电机运动控制系统100包括上述任一实施例所述的电机变速运动控制装置1和电机2，该电机变速运动控制装置1与该电机2电性连接，该电机变速运动控制装置1用于生成脉冲宽度调制信号，根据该脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至该电机2的不同回路，以实现对该电机2的精确变速控制。

在本实施例中，所述电机变速运动控制装置1与上述任一实施例所述的电机变速运动控制装置1是一致，具体的结构与功能可以参考上述任一实施例所述的电机变速运动控制装置1，在此不再赘述。

该电机2是该电机运动控制系统100的核心组成部分，用于将电能转换为机械能，实现运动控制。举例而言，根据具体应用需求，该电机2可以是直流电机，也可以是交流电机或步进电机。

在本实施例中，通过提供一种电机运动控制系统，包括电机变速运动控制装置和电机，该电机变速运动控制装置与该电机电性连接；该电机变速运动控制装置包括电源模块、控制模块和半桥电路，该控制模块分别与该电源模块和该半桥电路电性连接；其中：该电源模块用于为该控制模块和该半桥电路供电；该控制模块用于生成脉冲宽度调制信号；该半桥电路用于根据该脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至电机的不同回路，以实现对电机的精确变速控制。从而通过半桥电路结合控制模块，可以对电机实现更高精度的变速运动控制，在电机启动或停止时实现曲线加减速控制，并且在运行过程中能够有效地提高电机的性能和效率，可以满足消费者对电机运动控制提出的更高要求；且使用半桥电路能够简化整个电机变速运动控制装置的设计和构建，使电机变速运动控制装置具有结构紧凑、可靠性高和维护成本低等优点，可以减少电路的复杂性，并降低生产成本。

需要说明的是，上述电机运动控制系统实施例与电机变速运动控制装置实施例属于同一构思，其具体实现过程详见电机变速运动控制装置实施例，且电机变速运动控制装置实施例中的技术特征在所述电机运动控制系统实施例中均对应适用，这里不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种电机变速运动控制装置，其特征在于，所述电机变速运动控制装置包括：电源模块、控制模块和半桥电路，所述控制模块分别与所述电源模块和所述半桥电路电性连接；其中：

所述电源模块用于为所述控制模块和所述半桥电路供电；

所述控制模块用于生成脉冲宽度控制信号，并将所述脉冲宽度控制信号调制成为占空比可变的脉冲宽度调制信号，输入到所述半桥电路；

所述半桥电路用于根据所述脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至电机的不同回路，以实现对电机的精确变速控制。

2.根据权利要求1所述的电机变速运动控制装置，其特征在于，所述电机包括第一电机；所述半桥电路包括第一控制电路，所述第一控制电路包括第一驱动模块、第一功率开关和第一电机控制子电路；其中：

所述第一驱动模块别与所述控制模块和所述第一功率开关电性连接，用于根据所述控制模块的第一脉冲宽度调制信号输出第一开关信号给所述第一功率开关，使所述第一功率开关进行周期性地导通或阻断，以实现对第一电机的精确变速控制；

所述第一电机控制子电路分别与所述第一电机和所述第一功率开关电性连接，所述第一电机、所述第一电机控制子电路和所述第一功率开关形成第一回路，所述第一电机控制子电路根据所述控制模块输出的IO电平信号来控制第一电机的运转方向，以实现对第一电机的精确运转方向控制。

3.根据权利要求2所述的电机变速运动控制装置，其特征在于，所述电机还包括第二电机；所述半桥电路还包括第二控制电路，所述第二控制电路包括第二驱动模块、第二功率开关和第二电机控制子电路；其中：

所述第二驱动模块分别与所述控制模块和所述第二功率开关电性连接，用于根据所述控制模块的第二脉冲宽度调制信号输出第二开关信号给所述第二功率开关，使所述第二功率开关进行周期性地导通或阻断，以实现对第二电机的精确变速控制；

所述第二电机控制子电路分别与所述第二电机和所述第二功率开关电性连接，所述第二电机、所述第二电机控制子电路和所述第二功率开关形成第二回路，所述第二电机控制子电路根据所述控制模块输出的IO电平信号来控制第二电机的运转方向，以实现对第二电机的精确运转方向控制。

4.根据权利要求1所述的电机变速运动控制装置，其特征在于，所述电机变速运动控制装置还包括反馈模块，所述反馈模块与所述控制模块电性连接，用于检测电机的状态和工作参数形成反馈信号反馈给所述控制模块，以供所述控制模块用于闭环控制。

5.根据权利要求4所述的电机变速运动控制装置，其特征在于，所述电机变速运动控制装置还包括保护模块，所述保护模块与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块的过压过流控制信号为电机提供保护和安全控制。

6.根据权利要求5所述的电机变速运动控制装置，其特征在于，所述电机变速运动控制装置还包括接口模块，所述接口模块与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块的数据交互控制信号与外部设备进行数据交互和通信。

7.根据权利要求6所述的电机变速运动控制装置，其特征在于，所述电机变速运动控制装置还包括变速器，所述变速器与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块的变速控制信号进一步调整电机输出的扭矩和转速，以满足不同的工作要求。

8.根据权利要求7所述的电机变速运动控制装置，其特征在于，所述电机变速运动控制装置还包括通信线缆，所述通信线缆用于所述电机变速运动控制装置与电机进行数据交互。

9.根据权利要求8所述的电机变速运动控制装置，其特征在于，所述电机变速运动控制装置还包括电路板，所述控制模块、所述半桥电路、所述反馈模块、所述保护模块和所述变速器设置在所述电路板上，所述通信线缆的第一端设置在所述电路板上。

10.根据权利要求9所述的电机变速运动控制装置，其特征在于，所述电机变速运动控制装置还包括壳体，所述电路板安装在所述壳体内，所述接口模块安装在所述壳体的外表面；所述通信线缆的第一端设置在所述电路板上，所述通信线缆的第二端穿过所述壳体露在所述壳体外面。

11.一种电机运动控制系统，其特征在于，所述电机运动控制系统包括如权利要求1至10任一项所述的电机变速运动控制装置和电机，所述电机变速运动控制装置与所述电机电性连接，所述电机变速运动控制装置用于生成脉冲宽度调制信号，根据所述脉冲宽度调制信号进行周期性地导通或阻断，将电流引导至所述电机的不同回路，以实现对所述电机的精确变速控制。