直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制原理

要使無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)，首先控制部門需要根據(jù)霍爾傳感器(HALL-SENSOR)感應(yīng)到的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置，再根據(jù)定子繞組，決定逆變器中功率晶體管的導(dǎo)通(或關(guān)斷)順序，逆變器中的AH、BH、CH(這些稱為上臂功率晶體管)和AL、BL、CL(這些稱為下臂功率晶體管)， 從而可以根據(jù)當(dāng)無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到HALL-SENSOR感應(yīng)到另一組信號(hào)的位置時(shí)，控制部分再次開啟下一組功率晶體管，使循環(huán)電機(jī)繼續(xù)同向旋轉(zhuǎn)，直到控制部分決定停止無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)子，然后關(guān)閉功率晶體管(或只開啟下臂功率晶體管)； 如果無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，功率晶體管的導(dǎo)通順序也會(huì)反轉(zhuǎn)。

由于電子元件總是有開關(guān)的響應(yīng)時(shí)間，所以在功率晶體管關(guān)斷和導(dǎo)通時(shí)，應(yīng)該考慮元件的響應(yīng)時(shí)間。否則，當(dāng)上臂(或下臂)未完全閉合時(shí)，下臂(或上臂)將被接通，造成上下臂短路，功率晶體管燒毀。

當(dāng)無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制單元將由技術(shù)人員設(shè)定的速度和加速/減速率組成的命令與霍爾傳感器信號(hào)的變化速度進(jìn)行比較(或通過軟件計(jì)算)，然后確定下一組開關(guān)(AH、BL或AH、CL或BH、CL或.)將被打開，以及打開的持續(xù)時(shí)間。如果無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器速度不夠，會(huì)更長(zhǎng)，如果速度太高，會(huì)更短，這部分工作由PWM來完成。

PWM是判斷無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器速度快慢的方式，如何產(chǎn)生這樣的PWM是實(shí)現(xiàn)更精確速度控制的核心。高速的速度控制需要考慮系統(tǒng)的CLOCK分辨率是否足以把握處理軟件指令的時(shí)間。此外，霍爾傳感器(HALL-SENSOR)信號(hào)的數(shù)據(jù)存取方式的變化也會(huì)影響處理器的效率、判斷的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。至于低速的速度控制，特別是低速啟動(dòng)，返回的霍爾傳感器信號(hào)變化變得更慢。如何根據(jù)無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的特性來捕捉信號(hào)模式、處理時(shí)間以及準(zhǔn)確配置控制參數(shù)值是非常重要的。或者速度反饋的變化以ENCODER的變化為參考，這樣可以提高信號(hào)的分辨率，以便得到更好的控制。無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行平穩(wěn)，響應(yīng)良好，P.I.D控制的恰當(dāng)性不容忽視。

如前所述，DC無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是閉環(huán)控制，所以反饋信號(hào)相當(dāng)于告訴控制部門電機(jī)速度還差多少，這就是偏差。當(dāng)你知道錯(cuò)誤時(shí)，你自然要補(bǔ)償它。有傳統(tǒng)的工程控制，如P.I.D控制。然而，控制狀態(tài)和環(huán)境實(shí)際上是復(fù)雜多變的，傳統(tǒng)的工程控制可能無法完全掌握控制是否堅(jiān)固持久需要考慮的因素，因此模糊控制、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也將被納入智能P.I.D控制的重要理論中。