[发明专利]电动方向盘电机驱动控制器的实现方法

说明书

本发明公开了一种电动方向盘电机驱动控制器的实现方法，属于自动驾驶领域，本发明要解决的技术问题为如何通过驱动电机运转控制电动方向盘的高精度动作，进而实现自动驾驶，采用的技术方案为：该方法是主控芯片DSP通过数字通讯总线向无框电机控制驱动器发送指令，无框电机控制驱动器中的控制电路接收到该指令，并根据当前伺服电机的电流、速度及位置信息采用伺服电动机磁场定向矢量控制系统计算伺服电机三相电压，再通过PWM信号输出；无框电机控制驱动器中的栅极驱动电源为驱动电路供电，驱动电路将PWM信号放大，用以驱动无框电机控制驱动器中的功率管MOSFET，实现低噪音、高效率能量转换。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体地说是一种电动方向盘电机驱动控制器的实现方法。

背景技术

随着车辆无人驾驶技术的蓬勃发展和先进伺服控制系统的研制，人们对舵机整体工作性能的要求越来越高，促使了舵机向着体积质量不断减小、承载能力不断增强、控制性能不断提高的方向发展。舵机是车辆无人驾驶方向盘控制系统的重要执行机构，其性能的优劣直接影响到车辆控制系统的动态品质，由于舵机具有简单可靠、工艺性好、使用维护方便、能源单一、成本低廉、易于控制等优势受到了广泛关注和深入研究，广泛应用于车辆控制系统领域。

目前市场应用的自动驾驶方向盘都是采用液压原理来驱动转向液压泵，实现车轮的转动，液压方案安装会改动整个车辆的液压油路，更改原车的结构，对后期车辆售后保修造成很大困难，并且安装非常麻烦。应市场需求，出现了电动方向盘，车载原装电瓶供电，无需改变原车结构，只需方向盘下方安装个驱动电机即可，但是如何通过驱动电机运转控制电动方向盘的高精度动作，进而实现自动驾驶是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种电动方向盘电机驱动控制器的实现方法，来解决如何通过驱动电机运转控制电动方向盘的高精度动作，进而实现自动驾驶的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，一种电动方向盘电机驱动控制器的实现方法，该方法是主控芯片DSP通过数字通讯总线向无框电机控制驱动器发送指令，无框电机控制驱动器中的控制电路接收到该指令，并根据当前伺服电机的电流、速度及位置信息采用伺服电动机磁场定向矢量控制系统计算伺服电机三相电压，再通过PWM信号输出；无框电机控制驱动器中的栅极驱动电源为驱动电路供电，驱动电路将PWM信号放大，用以驱动无框电机控制驱动器中的功率管MOSFET，实现低噪音、高效率能量转换；

其中，无框电机控制驱动器(MCU)通过CAN通讯电路与运动控制器进行数据传输，电池组为无框电机控制驱动器供电。

作为优选，所述伺服电动机磁场定向矢量控制系统具体如下：

(一)、通过电流传感器测量逆变器输出的定子电流i_A、i_B，经过主控芯片DSP的A/D转换器转换成数字量，并计算出i_C，公式如下：

i_C＝-(i_A+i_B)；

(二)、通过Clarke变换和Park变换将电流i_A、i_B、i_C变换成旋转坐标系中的直流分量i_sq、i_sd，i_sq、i_sd作为电流环的负反馈量；

(三)、利用直线光栅尺测量电动机的机械位移θ_m，并将其转换成电角度θ_e和速度n；其中，电角度θ_e用于参与Park变换和逆变换的计算；速度n作为速度环的负反馈量；

(四)、给定速度n_ref与速度反馈量n的偏差经过速度PI调节器，其输出作为用于转矩控制的电流q轴参考分量i_sqref；