Структурата на драйверите включва основно хардуер и софтуер, както следва:
Хардуерна структура
Хардуерната част на драйвера обикновено приема модулна архитектура, главно включително следните модули:
IO модул: Отговаря за въвеждането и изхода и интерактивната комуникация с периферни устройства.
Процесорен модул: Ядрото е микроконтролерът (MCU), като STM32, Infineon и др. Софтуерът за управление на двигателя се изгаря в MCU и изпълнява различни задачи чрез различни пинове.
Модул за задвижване: Преобразува напрежението на захранването в ток, подходящ за двигателя, обикновено използва MOSFET или IGBT за бързо превключване.
Модул за сензор: Включително напрежение, ток, температура, сензори на въртящия момент и др., Преобразува аналогови сигнали в електрически сигнали и ги предава на MCU за обработка.
Софтуерна структура
Софтуерната част на драйвера включва алгоритъм за управление на двигателя и метод за управление:
Алгоритъм за управление на двигателя:
Ориентирано към полето управление (FOC): Чрез ориентиране на магнитното поле на ротора на двигателя към неподвижната ос, въртящият момент и потокът на двигателя могат да бъдат независимо контролирани. Той има добра динамична производителност и точност на стабилно състояние, но алгоритъмът за управление е сложен и има високи хардуерни изисквания.
Прогнозно управление на модела (MPC): Чрез прогнозиране на състоянието на двигателя в бъдеще се изчислява оптималният контролен сигнал. Той има добра адаптивност и здравина, но изчислението е голямо и изискванията в реално време са високи.
Метод за контрол:
Три верига за управление: включително токов цикъл, скоростен контур и контур на позицията. Текущият контур реагира най -бързо, а контурът на напрежението директно контролира превключвателната тръба.
Контрол на скоростта: Чрез регулиране на входното напрежение или ток скоростта на двигателя може да бъде точно контролирана.
Контрол на въртящия момент: Регулирайте изхода на въртящия момент от двигателя според условията на натоварване.
Контрол на посоката: Контролирайте посоката на въртене на двигателя, като промените посоката на тока.
Специфични примери за приложение
Вземете серво шофиране като пример. Вътрешната му структура включва верига на токоизправител, филтърна верига, верига за регулиране на PWM, верига за придобиване на напрежение и ток, аналогова входна и изходна верига, верига за обратна връзка на позицията и верига за обратна връзка на въртящия момент. Тези вериги работят заедно, за да гарантират, че серво задвижването може да постигне точен контрол на позицията, скоростта и въртящия момент.
