[发明专利]基于模糊控制的无刷直流电机位置跟踪控制器

权利要求书

1.基于模糊控制的无刷直流电机位置跟踪控制器，其特征是：该控制器由模糊位置调节器、速度调节器、增益调节器、直流无刷电机和位置传感器组成，三个位置传感器互差120°机械角度安装于电机内部，模糊位置调节器、速度调节器、增益调节器、直流无刷电机和位置传感器依电回路方式连接；所述控制器的硬件电路由驱动电路、光耦隔离电路、电流传感器、位置传感器、显示及控制电路、通用I/O、DSP及其外围电路依电路方式连接组成；驱动电路负责把产生的PWM信号进行功率放大，用以产生无刷直流的驱动信号，选用的场效用管为2N7224；光耦隔离电路用于将DSP输出的数字信号与驱动电机的功率信号相隔离，选用的隔离电路型号为ACPL061L；电流传感器用以检测三相电流，检测电路所用的运算型号为AD844，检测的电流信号经过DSP上的ADC转换为数字信号；位置传感器，用以获得驱动信号的相位，该信号经过DSP上的ADC转换为数字信号；DSP及其外围电路根据电流传感器和位置传感器的数字信号，结合模糊控制算法，实现PWM控制信号的产生，进而实现对无刷直流电机的控制；其具体电路连接如下：DSPTMS320C2801的引脚47、44、45、48、51、53分别经过光耦隔离器ACPL061L隔离后，连接驱动电路的T1、T4、T2、T5、T3、T6进行驱动放大，放大后的A，B，C三相信号直接驱动直流无刷电机；电流传感器信号获得信号，通过DSP上的23、22、21引脚进行ADC转换，获得电流传感器的数字信号；位置传感器通过DSP的20、19、18引脚进行ADC转换，获得位置传感器的数字信号；DSP的引脚43、79、83、91、92、95、99、100、1、8、9分别连接显示器HJ1602A的5、6、7、8、9、10、11、12、13、14引脚，DSP的引脚63、64、67、70、71、72作为通用I/O控制输出，为系统以后扩展使用；DSP根据电流传感器和位置传感器的数字信号，结合模糊控制算法，实现PWM控制信号的产生，进而实现对无刷直流电机的控制。

2.根据权利要求1所述的基于模糊控制的无刷直流电机位置跟踪控制器，其特征是其模糊控制的工作过程是：通过给定位置信号U_a与回馈位置信号U_b产生的偏差信号，经过模糊位置调节器得到速度的参考值U_g，根据位置传感器的微分得到当前转速U_s，通过速度调节器计算得到速度给定的参考值，通过增益调节器转换得到调节器的输出去调节PWM波占空比，进而控制功率开关管的导通与关断，实现对无刷直流电机的位置跟踪控制。