一种电机同步采样装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电机同步采样装置，包括上位机、信息处理单元、电机驱动单元、电流采样单元及电机；所述上位机，用于将控制参数发送给信息处理单元；所述信息处理单元，用于将控制参数转换为控制信号；所述电机驱动单元，用于接收控制信号控制电机运动；所述电流采样单元，用于将流经电机的电流处理成适于AD采样的电压信号，并将该电压输出信号反馈给信息处理单元。该电机同步采样装置，信息处理模块采用了TMS320F2812作为主控芯片，同时实现了电机的同步采样。与现有技术相比，该装置结构简单、响应速度快、控制稳定，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人控制领域，尤其涉及一种电机同步采样装置。
技术介绍
在当今的工业生产、加工领域中，电机是最主要的执行部件，是大型机械及大多数工厂装置的主要动力来源，其性能好坏、稳定性的高低很大程度上决定了设备的成本。传统的基于单片机的直流电机驱动装置存在算法单一，传输速度慢等问题，无法实现直流电机的高精度、快速稳定控制的需求。为此，研制开发出一种控制简便、调试容易的电机驱动控制装置具有重大的实用和经济意义。
技术实现思路
本专利技术的主要目在于提供一种适用于直流有刷电机的脉冲调制装置。实现对直流有刷电机电流的精准控制，在电机输出轴连接执行装置时能够输出稳定扭矩，达到安全驱动的目的。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：该装置包括上位机、信息处理单元、电机驱动单元、电流采样单元及电机；所述上位机，用于将控制参数发送给信息处理单元；所述信息处理单元，用于将控制参数转换为控制信号；所述电机驱动单元，用于接收控制信号控制电机运动；所述电流采样单元，用于将流经电机的电流处理成适于AD采样的电压信号，并将该电压输出信号反馈给信息处理单元。优选的，控制参数为一数字信号。优选的，信息处理单元包括信号转换模块、定时器、信号输出模块、校正模块和信号处理模块，所述信号转换模块将上位机发送的控制参数转换为能够代表PWM占空比的控制信号，所述定时器根据所述控制信号得到设定占空比的调制解调波。信号输出模块将调制解调波发送给电机驱动单元。优选的，电流采样单元包括一采集模块及处理模块；所述信号发送模块每隔100us向采集模块发送一个触发信号，采集模块进行一次采样，处理模块将采样的电流转化为符合AD采集的电压信号，并将电压信号作为反馈信号反馈给所述信号处理模块。优选的，所述信号处理模块每接到10次反馈信号值后，将10次信号进行处理，并将处理后的信号值作为当前时刻的反馈值，校正模块将当前时刻反馈值进行校正，获取校正后的控制信号再发给定时器来实现电流的闭环控制。优选的，触发信号的频率为10KHZ。优选的，所述电机驱动单元由一组H桥电路组成，通过4个特定的晶闸管导通实现电机的正传与反转。优选的，该装置还包括一电源模块，为整个装置供电。优选的，处理模块为一运算放大器LM358。优选的，电流采样模块为一DSP处理器，该DSP处理器采用了TI公司的TMS320F2812处理芯片。该电机同步采样装置，信息处理模块采用了TMS320F2812作为主控芯片，通过电机的同步采样，实现了对电机的闭环控制。与现有技术相比，该装置结构简单、响应速度快、控制稳定，降低了生产成本。矫正后(电流闭环)得到的PWM信号与上位机给定的控制信号误差要明显小于未经矫正(未经闭环处理)的信号，将此信号经信号输出模块再一次加到驱动模块来驱动电机，能达到更稳定的控制。附图说明图1为本专利技术实施例电机同步采样装置结构图；具体实施方式下面结合具体实施例及附图对本专利技术作进一步详细说明。下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术的技术方案，而不应当理解为对本专利技术的限制。本专利技术提供一种电机同步采样装置，该电机同步采样装置与机器人相连接并进行数据交互，所述电机同步采样装置包括上位机、信息处理单元、电机驱动单元、电流采样单元及电机。其中，上位机将控制参数发送给信息处理单元，信息处理单元将控制参数转换为调制解调波发送给电机驱动单元，由电机驱动单元控制电机运动；电流采样单元将流经电机的电流处理成适于AD采样的电压信号，并将该电压输出信号反馈给信息处理单元。如图1所示，本专利技术一实施例的电机同步采样装置10包括上位机20、信息处理单元30、电机驱动单元40、电流采样单元50及电机60。上位机20为信息处理单元提供控制参数，上位机输出的控制参数一般为数字信号。信息处理单元30接收上位机20发送的控制参数，将控制参数转换为控制信号。信息处理单元为DSP处理器，该DSP处理器采用TI公司的TMS320F2812处理芯片，完成控制信号的输入输出任务。具体的，该信息处理单元30包括信号转换模块31、定时器32、信号输出模块33、信号处理模块34及校正模块35。信号转换模块31将上位机发送的控制参数转换为能够代表PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)占空比的控制信号，该控制信号触发定时器32得到设定占空比的调制解调波。信号发送模块将调制解调波发送给电机驱动模块40。上述能够代表PWM占空比的控制信号触发定时器模块得到设定占空比的调制解调波，具体方式为：定时器32中需配置：TxCON、TxPR、CMPRx等寄存器。其中TxCON包含定时器的工作方式配置；TxPR为周期寄存器，即定时器的满计数值，如定时器的时钟为75M(150M/2)，要产生载波频率为50us的PWM信号，那么TxPR应设置为3750(50*75)；CMPRx为比较寄存器，定时器启动后计数器自动从零开始累加，当计数器值第一次等于CMPRx数值时，产生一次电平翻转，此时如设置定时器工作在连续增减模式下，那么在计数器值等于TxPR时，开始减一递减，直到计数器值第二次等于CMPRx值时产生第二次电平反转，设置合理的CMPRx值就可产生特定脉宽的PWM波形，通过实时更改CMPRx的数值，达到脉宽调制的计数，得到设定占空比的PWM调制解调波信号，所述PWM的载波频率为10KHZ。电机驱动单元40接收到PWM调制解调波信号后，实现对电机60的驱动。所述电机驱动单元40由一组H桥电路组成，通过4个特定的晶闸管导通实现电机的正传与反转。优选的，所述电机驱动单元40与电机60之间还串联一个电流采样单元50。该电流采样单元50包括一采集模块51及处理模块52。所述采集模块51采用ACS711芯片，将流经电机的电流发送给处理模块52，处理模块52将电流转化为符合AD采集的电压信号，并将电压信号作为反馈信号发给信号处理模块34。所述处理模块52为一运算放大器LM358。优选的，所述信号输出模块33还用于每隔100us向采集模块51发送一个触发信号，该触发信号的频率为10KHZ，即每隔100us采集模块51进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机同步采样装置，其特征在于，包括上位机、信息处理单元、电机驱动单元、电流采样单元及电机；所述上位机，用于将控制参数发送给信息处理单元；所述信息处理单元，用于将控制参数转换为控制信号；所述电机驱动单元，用于接收控制信号控制电机运动；所述电流采样单元，用于将流经电机的电流处理成适于AD采样的电压信号，并将该电压输出信号反馈给信息处理单元。

【技术特征摘要】
2014.11.11 CN 20141063176741.一种电机同步采样装置，其特征在于，包括上位机、信息处理
单元、电机驱动单元、电流采样单元及电机；
所述上位机，用于将控制参数发送给信息处理单元；
所述信息处理单元，用于将控制参数转换为控制信号；
所述电机驱动单元，用于接收控制信号控制电机运动；
所述电流采样单元，用于将流经电机的电流处理成适于AD采样的
电压信号，并将该电压输出信号反馈给信息处理单元。
2.如权利要求1所述的电机同步采样装置，其特征在于，所述控
制参数为一数字信号。
3.如权利要求1所述的电机同步采样装置，其特征在于，所述信
息处理单元包括信号转换模块、定时器、信号输出模块、校正模块和信
号处理模块，所述信号转换模块将上位机发送的控制参数转换为能够代
表PWM占空比的控制信号，所述定时器根据所述控制信号得到设定占空
比的调制解调波。信号输出模块将调制解调波发送给电机驱动单元。
4.如权利要求3所述的电机同步采样装置，其特征在于，所述电
流采样单元包括一采集模块及处理模块；所述信号发送模块每隔100us
向采集模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐方，曲道奎，邹风山，陈晓超，宋吉来，王磊，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21