PCB平面绕组力矩电机闭环反馈式驱动系统设计

作     者：张奇 王劲松 屈阿雪 宋贺 马泽同 ZHANG Qi;WANG Jin-song;QU A-xue;SONG He;MA Ze-tong

作者机构：长春理工大学光电工程学院光电工程国家级实验教学示范中心长春130012 长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春130012 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2022年第22卷第15期

页      面：6113-6122页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：吉林省重点科技研发项目(20180201025GX) 

主　　题：力矩电机 PCB平面绕组 闭环反馈 自抗扰控制 

摘      要：针对PCB(printed circuit board)平面绕组力矩电机运转时平稳性的问题,采用能实现极低导通电阻的IRF2807PBF MOS管作为驱动电路的主要芯片,结合IR2010s驱动芯片以及STM32F103ZET6主控芯片搭建整体的驱动电路,提升了在慢速情况下电路的驱动能力。利用SS361RT霍尔磁性位置传感器,形成速度闭环反馈,并运用自抗扰控制算法对速度增量进行控制,使用PI(proportion integral)电流环对电流增量进行控制,最后通过SVPWM模块输出六路PWM(pulse width modulation)脉冲序列控制三相全桥电路中的各相MOS(metal oxide semiconductor)管导通,从而实现了一种针对PCB平面绕组力矩电机的PWM闭环反馈式平稳调速驱动系统。通过仿真和实验表明,相比于使用传统的PI速度环设计的电机驱动系统,该驱动系统在相同转速下能大大提升电机运行时的平稳性。将驱动系统用于光学生物测量仪PCB平面电机控制的延迟线部分,能使延迟线平稳低速运行,保证了测量精度。