一种基于单片机的磁阻电机系统及其控制方法，包括除了现有的单片机磁阻电机系统的电路外，还设置有键盘电路、角度细分电路、优先权编码电路、通信电路。键盘电路通过专用IC键盘电路与单片机连接，角度细分电路与单片机外部中断脚连接，优先权编码电路Q0-Q2引脚与单片机I/O口连接，Eout脚连接单片机低电平中断口，GS脚连接单片机高电平中断口，通信电路的RxD，TxD连接单片机的RxD，TxD引脚。在专门软件的支持下通过外部键盘或通信可设定磁阻电机的运行时间，转速，方向以及加速时间，减速时间。克服了当前市面上的磁阻电机灵活控制不便的缺陷。本发明专利技术具有控制方便、灵活、适应范围宽等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是基于单片机控制的磁阻电机系统。特别是通过键盘或通信电路，可完成磁阻电机的常用控制要点。
技术介绍
SR电机的运行离不开控制器，它是实现SR电机自同步运行和发挥优良性能的关键。它综合位置检测器、电流检测器提供的电机转子位置、速度和电流等反馈信息，以及外部输入的命令，然后通过分析处理，决定控制策略，向SRD系统的功率变换器发出一系列开关信号，进而控制SR电动机的运行。伴随着微电子器件的飞速发展，SR电机的控制系统也从早期的分立模拟器件组成的简单控制系统逐渐发展成为以高性能微控制器为核心的数字化控制系统，相应地专为电机控制设计的高性能数字信号处理器(DSP)给各种高级复杂控制策略的实现提供了可能。数字控制器由具有较强的信息处理功能的CPU和数字逻辑电 路及接ロ电路等部分組成。数字控制器的信息处理功能大部分是由软件完成。因此，软件也是控制器的ー个重要组成部分。软、硬件的配合是否恰当，对控制器的性能将产生重大影响。专利技术人根据节能电机在市面上的现状，例如目前出现的磁阻电机还不能很灵活的控制磁阻电机的各项參数。其中在各种应用场合參数设定的灵活改变，开通关断角度的精确控制，以及通信控制在磁阻电机中的应用。专利技术人采用单片机以控制的磁阻电机系统，要求外围电路比较简单，而加强了在单片机程序的复杂度，在传统磁阻电机中增加通信控制和开通关断角控制，以及外部键盘设定运行方式。可以精确而方便的控制磁阻电机各项參数。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种单片机控制磁阻电机系统，另ー个目的是提供单片机控制磁阻电机系统的控制方法，以克服由于当前市面的磁阻电机还不能得到灵活有效控制的技术之不足。本专利技术的目的是通过以下技术方案完成的一种基于单片机的磁阻电机系统，包括单片机、过温过压缺相电流保护电路、电流传感器、位置传感器、三相整流滤波电路、驱动电路、电流过流保护电路、低速电流斩波电路、逻辑综合电路、速度给定电路、外部复位电路、报警电路；还设置有键盘电路、角度细分电路、优先权编码电路、通信电路；所述的键盘电路通过专用IC键盘电路与单片机连接，角度细分电路与单片机外部中断(即INT1)脚连接，优先权编码电路的Q0-Q2引脚与单片机三个I/O ロ连接，Eout脚连接单片机低电平中断ロ，GS脚连接单片机高电平中断ロ，其中低电平中断与高电平中断可任选ー种方式与单片机匹配。通信电路的RxD，TxD连接单片机的RxD，TxD引脚。所述基于单片机的磁阻电机系统，通过键盘或通信接ロ来设定电机启动、停止、运行时间、故障报警。所述基于单片机的磁阻电机系统，当超温、过压、缺相、过流发生时，通过通信功能告知用户或计算机。进ー步地，所述基于单片机的磁阻电机系统，采用CPLD/FPGA或其它硬件倍频电路做角度细分以实现开通角、关断角的精确控制。进ー步地，所述基于单片机的磁阻电机系统，用给定信号以Α/D采样，经过软件做PID运算控制，再将结果值来调控PWM占空比。进ー步地，所述基于单片机的磁阻电机系统，根据转子的实际速度做PID计算，由计算出的速度值给出相应的电流斩波基准比较电压。更进一歩地，所述基于单片机的磁阻电机的控制方法，其步骤如下 7. I、通电复位后，单片机先对I/O ロ进行初始化以及所用到的模块初始化，通过键盘电路或是通信设置，确定启动时的运转方向； 7. 2、根据位置传感器反馈的逻辑电平确定当前转子位置状态，同时检测外部温度信号，过压信号，缺相信号，电流保护电路信号是否正常；当任一种状态不正常吋，由单片机发 出并显示故障代码，同时根据设定决定是否发出报警，单片机默认输出报警信号； 7. 3、判断是否启动电机，如果是键盘或者通信中断或者过温、过压、缺相、电流过流中断则回答否，电机停止启动；如果回答是，则进入下一歩； 7. 4、当用户启动电机时，单片机根据位置传感器与方向信号，确定启动时首先通电某相，再把给定速度的模拟信号做Α/D转换，同时把Α/D转换后的数字信号代入PID公式做运算，得出结果值送至PWM发生器做占空比调控； 7. 5、根据当前转速计算并输出低速斩波基准D/A信号，供低速电流斩波控制；位置传感器反馈位置信号可计算出当前速度，根据加速或減速来调控PID时间达到调节PWM占空比宽度，同时当位置传感器产生中断，存入速度值，更换捕捉沿，做换相处理； 7. 6、根据位置传感器反馈实际速度与给定速度比较結果，即通过单片机Α/D功能不断采样给定速度信号，同时与位置传感器反馈信号做比较；如果实际速度大于给定速度，则根据设定决定输出占空比为零还是发出超速制动信号； 如果实际速度小于给定速度，则按按PID公式计算并调节加大占空比输出； 如果实际速度等于给定速度，则降低占空比输出并返回； 计算速度，显示当前速度。更进一歩地，所述基于单片机的磁阻电机的控制方法，当外部键盘或通信ロ产生中断时，如用户想设定电机各项參数或是停止指令时，让电机停车；用户可通过预先设定停车模式，确定是自然停车还是刹车停车，待完全停止后再进入參数设定，等待设定完成可启动电机；当键盘与通信同一时刻产生不同指令时，单片机先执行键盘下达的指令，直到执行完键盘指令后才可响应通信下达的指令。当电机在运转时，此时下达换向指令，电机通过以上方式决定停车，直到转速为零才可启动反转指令。与现有技术比较，本专利技术的有如下有益效果 I、通过单片机控制只需要键盘或通信电路，即完成磁阻电机的常用控制要点。克服了当前市面的磁阻电机还不能得到灵活控制的不便。2、本专利技术在传统磁阻电机中増加通信控制和开通关断角控制，以及外部键盘设定运行方式。可以精确而方便的控制磁阻电机各项參数。3、适应范围更宽。例如一类机器要求恒速运动，另ー类要求节能，并不一定要求恒速。同时更适合各种不同应用场合的使用。4、当前的电机设计的局限是专用控制，专用恒速的电机设计不一祥。不用恒速的电机(比如说抽油机)又是ー个控制器。本专利技术可以通过设定功能来完成这种应用转换。附图说明图I是本专利技术的系统结构框图示意图。图2是本专利技术软件流程框图示意图。图3是本专利技术所述角度细分电路部分连接关系示意图。 图4是本专利技术所述优先权编码电路部分连接关系示意图。图5是本专利技术所述通信电路部分连接关系示意图。具体实施例方式结合附图给出实施例，对本专利技术做进ー步的说明。參见图I系统方框图所示，三相整流滤波电路以及电源电路是为各个单元提供所需直流稳压电源，同时为每个驱动模块提供单个隔离的电源电压。过温，过压，缺相欠压保护电路为整个系统的保护电路。当温度或电压出现异常时，及时保护相关器件不被损坏。键盘电路与通信电路是人机对话的接ロ。其操作本机运行时间，启停控制，转速控制，故障报警等。键盘电路的键盘可以采用4 X 4的矩阵电路，8 X I电路，或专用IC键盘电路。如74HC165转串ロ通信做键盘电路。优先权编码电路当两信号或是多信号同时发生时，把重要的信号优先执行，把一些次要的信号后执行。本实施例采用IC为MC14532B。优先权编码电路的目的是让ー些比较重要的报警信号先执行，一些紧要的报警稍后执行。參见图4为优先权编码部分电路图。EI为此芯片的使能控制脚，接低电平使能。D0-D7为输入各个报警的信号，其中D7的优先级最高，DO优先级最低。输出Q0-Q2为ニ进制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的磁阻电机系统，包括单片机、过温过压缺相电流保护电路、电流传感器、位置传感器、三相整流滤波电路、驱动电路、电流过流保护电路、低速电流斩波电路、逻辑综合电路、速度给定电路、外部复位电路、 报警电路；其特征是，还设置有键盘电路、角度细分电路、优先权编码电路、通信电路；所述的键盘电路通过专用IC键盘电路与单片机连接，角度细分电路与单片机外部中断(即INTl)脚连接，优先权编码电路的Q0-Q2引脚与单片机三个I/O ロ连接，Eout脚连接单片机低电平中断ロ，GS脚连接单片机高电平中断ロ，其中低电平中断与高电平中断可任选ー种方式与单片机匹配；通信电路的RxD，TxD连接单片机的RxD, TxD引脚。2.根据权利要求I所述的ー种基于单片机的磁阻电机系统，其特征在于，通过键盘或通信接ロ来设定电机启动、停止、运行时间、故障报警方式。3.根据权利要求I所述的ー种基于单片机的磁阻电机系统，其特征在于，当超温、过压、缺相、过流发生时，通过通信功能告知用户或计算机。4.根据权利要求I所述的ー种基于单片机的磁阻电机系统，其特征在于，采用CPLD/FPGA或其它硬件倍频电路做角度细分以实现开通角、关断角的精确控制。5.根据权利要求I所述的ー种基于单片机的磁阻电机系统，其特征在于，用给定信号以A/D采样，经过软件做PID运算控制，再将结果值来调控PWM占空比。6.根据权利要求I所述的ー种基于单片机的磁阻电机系统，其特征在于，根据转子的实际速度做PID计算，由计算出的速度值给出相应的电流斩波基准比较电压。7.根据权利要求I所述的ー种基于单片机的磁阻电机系统，其特征是，步骤如下 7. I、通电复位后，单片机先对I/O ロ进行初始化以及所用到的模块初始化，通过键盘电路或是通信设置，确定启动时的运转方向； 7. 2、根据位置传感器反馈的逻辑电平确定当前转子位置状态，...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭国益，林军木，廖万林，周晓军，
申请(专利权)人：成都伟瓦节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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