[发明专利]一种基于SOC技术的卫星用直流无刷电机控制器

摘要

一种基于SOC技术的卫星用直流无刷电机控制器，光电编码器信号处理模块根据光电编码器a相信号、b相信号得到电机转向、倍频脉冲，PWM脉宽调制模块产生PWM调制波，直流无刷电机换相控制模块根据电机霍尔信号、转向控制信号生成得到电机换向逻辑信号，进而得到电机驱动信号并送至电机驱动电路，完成电机换相及驱动，速度采样模块根据倍频脉冲得到电机转速并送至外部。本发明与现有技术相比，解决了现有宇航用芯片中没有集成专用直流无刷电机控制器的问题，具有集成度高、可靠性高的优点。

主权项

1.一种基于SOC技术的卫星用直流无刷电机控制器，其特征在于包括光电编码器信号处理模块、PWM脉宽调制模块、直流无刷电机换相控制模块、速度采样模块，其中/n光电编码器信号处理模块，获取光电编码器的a相信号、b相信号后进行可靠性判断，如果光电编码器的a相信号、b相信号可靠，则根据光电编码器的a相信号、b相信号得到电机转向，同时在光电编码器的a相信号或者b相信号的电平发生变化时，令倍频脉冲为高电平，在光电编码器的a相信号或者b相信号的电平未发生变化时，令倍频脉冲为低电平，进而得到倍频脉冲并送至速度采样模块；如果光电编码器的a相信号、b相信号不可靠，则不进行操作；所述的光电编码器对电机转速进行测量，产生代表电机转速的光电编码器信号a相信号、b相信号；/n所述的光电编码器信号处理模块根据光电编码器的a相信号、b相信号得到电机转向、光电编码器信号的倍频脉冲，具体包括如下步骤：/n(1)在采样时钟的上升沿采集光电编码器信号a相信号、b相信号，并记为state；其中，当光电编码器信号a相信号或者b相信号为高电平时，记为1，当光电编码器信号a相信号或者b相信号为低电平时，记为0；/n(2)将采样时钟的上升沿之前且最靠近当前上升沿时刻的光电编码器信号a相信号、b相信号状态记为prestate；/n(3)如果光电编码器信号a相信号、b相信号的状态转换prestate->state为01->00、00->10、10->11、11->01，则电机为正向转动，如果光电编码器信号a相信号、b相信号的状态转换prestate->state为10->00、00->01、01->11、11->10，则电机为逆向转动；/n(4)在每个a相信号、b相信号状态转换时刻产生cp脉冲，存储于寄存器中，其中，cp脉冲在a相信号、b相信号状态转换时为高电平，其余时刻为低电平；/nPWM脉宽调制模块，产生PWM调制波并送至直流无刷电机换相控制模块；所述的PWM脉宽调制模块产生PWM调制波的方法包括如下步骤：/n(1)产生在循环周期T内从0开始加1直至最大值H、再由最大值H减1直至为0的三角波；所述的T、H为正数；/n(2)当步骤(1)产生的三角波数值大于判断阈值H1时，将PWM调制波pwm_i置为低电平，当步骤(1)产生的三角波数值不大于判断阈值H1时，PWM调制波置为高电平，进而得到PWM调制波；/n直流无刷电机换相控制模块，获取电机的霍尔信号、转向控制信号后，生成得到电机换向逻辑信号；将PWM调制波、电机换向逻辑信号相与后得到电机驱动信号并送至电机驱动电路，完成电机驱动；所述的转向控制信号为外部根据当前电机转向得到的控制电机转向的信号；/n速度采样模块，接收倍频脉冲，根据倍频脉冲得到电机转速并送至外部；所述的根据倍频脉冲得到电机转速的方法为：每隔100ms读取倍频脉冲cp，求取当前倍频脉冲cp与上次采集的倍频脉冲cp之差delta_cp，当前电机转速为150*delta_cp/M，将电机转速送至外部并存储于寄存器中，其中，M为光码盘信号刻度。/n