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公开(公告)号：CN119910690A
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202510351997.3
申请日：2025-03-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种双差速式机器人关节，包括：结构组件、驱动模块、传感模块、控制模块和测试模块，由结构组件将控制模块、传感模块及驱动模块连接，实现一体化设计。通过一体化设计融合双差速减速器、外转子电机、双编码器及控制模块，结合双差速传动系统的双向功率流特性与动态刚度调节机制，突破传统减速器的刚性传动局限，解决传统关节体积大、缺乏能量调控管理、反驱性能差、动态抗扰能力差、传动效率低、控制精度不足的问题，实现刚度柔性化、能量循环、动态响应提升。
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公开(公告)号：CN110868049B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN201911175435.9
申请日：2019-11-26
Applicant: 北京工业大学
IPC: H02M1/08 , H02M1/088 , H02M1/38 , H02M7/5387 , H02P25/022
Abstract: 本发明公开了一种带硬件保护的N‑MOS和P‑MOS构成的永磁同步电机驱动电路，本发明采用的技术方案为一种新型的永磁同步电机驱动电路控制三相永磁同步电机工作，使用分立元件驱动N‑MOSFET、P‑MOSFET，包括MCU运算控制模块(1)、高速光耦隔离模块(2)、反向输出模块(3)、N‑MOSFET控制模块(4)、N‑MOSFET死区产生模块(5)、P‑MOSFET控制模块(6)、P‑MOSFET死区产生模块(7)。中低档MCU输出一路PWM波，经过驱动电路后能够转换为两路互补对称带死区的PWM波，驱动功率元件控制永磁同步运转。这种驱动方式不使用功率驱动芯片、降低电路成本、节省中低档MCU的IO资源、缓解MCU运算负担、产生的死区时间防止上下桥臂同时导通击穿电路。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110868049A
公开(公告)日：2020-03-06
申请号：CN201911175435.9
申请日：2019-11-26
Applicant: 北京工业大学
IPC: H02M1/08 , H02M1/088 , H02M1/38 , H02M7/5387 , H02P25/022
Abstract: 本发明公开了一种带硬件保护的N-MOS和P-MOS构成的永磁同步电机驱动电路，本发明采用的技术方案为一种新型的永磁同步电机驱动电路控制三相永磁同步电机工作，使用分立元件驱动N-MOSFET、P-MOSFET，包括MCU运算控制模块(1)、高速光耦隔离模块(2)、反向输出模块(3)、N-MOSFET控制模块(4)、N-MOSFET死区产生模块(5)、P-MOSFET控制模块(6)、P-MOSFET死区产生模块(7)。中低档MCU输出一路PWM波，经过驱动电路后能够转换为两路互补对称带死区的PWM波，驱动功率元件控制永磁同步运转。这种驱动方式不使用功率驱动芯片、降低电路成本、节省中低档MCU的IO资源、缓解MCU运算负担、产生的死区时间防止上下桥臂同时导通击穿电路。
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公开(公告)号：CN110855193B
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN201911175457.5
申请日：2019-11-26
Applicant: 北京工业大学
IPC: H02P6/16 , H02P6/08 , H02K11/215 , B25J19/00
Abstract: 本发明公开了一种小型机器人关节舵机传动误差输入端数据采集控制电路，本发明的舵机传动误差输入端数据采集电路包含电源转换模块(1)、MCU运算控制模块(2)、高速CAN通信模块(3)、电机驱动输出模块(4)、霍尔、磁编码信号输入模块(5)和直流无刷电机模块(6)。该发明提出了在直流无刷电机转子末端狭小的空间内安装永磁体和微型磁编码芯片，设计了直流无刷电机转子位置检测电路，磁编码器输出转子的位置信息给MCU控制器，得到舵机输入端的位置信息，进行传动误差测量，传动误差对舵机的齿轮箱减速器迭代设计具有指导意义，提高舵机的位置定位精度。
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公开(公告)号：CN112671291A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011226315.X
申请日：2020-11-06
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于改进粒子群的电机串级自抗扰控制参数优化方法，搭建永磁同步电机矢量控制系统模型，使用一阶ADRC控制器代替电流环的PI控制器，使用二阶ADRC代替速度环PI控制器，然后使用改进粒子群优化算法整定ADRC控制器的参数，通过ITAE准则与迭代次数终止寻优，最终获得串级ADRC的控制参数，加快永磁同步电机的响应速度、提高抗干扰能力、兼容快速性与超调性。本发明采用串级ADRC控制策略，使用一阶ADRC控制器代替电流环的PI控制器，使用二阶ADRC代替速度环的PI控制器用来提高系统的快速性与抗干扰能力，同时实现快速无超调的启动、调速。使用改进粒子群优化算法可以简化ADRC控制参数的整定过程，可以加快收敛速度，避免陷入局部最优，并得到最优的结果。
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公开(公告)号：CN119743053A
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202411726543.1
申请日：2024-11-28
Applicant: 北京工业大学
IPC: H02P21/00 , H02P25/026 , H02P27/06 , H02H7/08 , H02H7/085 , H02H7/09 , H02H5/04 , G08C17/02 , H05K9/00
Abstract: 本发明公开了一种抗电磁干扰的机电执行器的驱动控制电路，包括电源模块、电机驱动模块、电路保护模块、控制模块、外部接口模块、无线传输模块、通信模块和防电磁干扰模块；采用多重保护机制电路设计，从硬件电路上进行电流、温度、电压保护。当过流时再恢复熔断器FB1断开，防止电流多大，对后面电路造成危害，起到过流保护作用。采用无线WIFI模块将EMA运行过程中的数据进行上传，进行组网控制，实现物联网功能。利用磁性编码器AS5600通过检测转子上永磁体磁场强度变化得出位置信息，经内部转化成角度信息。实际工作中，电机、转轴及其他元器件会产生干扰磁场，影响磁编码器的检测结果。将磁编码芯片安装在环形磁铁的中心，起到屏蔽磁场干扰效果。
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公开(公告)号：CN110855193A
公开(公告)日：2020-02-28
申请号：CN201911175457.5
申请日：2019-11-26
Applicant: 北京工业大学
IPC: H02P6/16 , H02P6/08 , H02K11/215 , B25J19/00
Abstract: 本发明公开了一种小型机器人关节舵机传动误差输入端数据采集控制电路，本发明的舵机传动误差输入端数据采集电路包含电源转换模块(1)、MCU运算控制模块(2)、高速CAN通信模块(3)、电机驱动输出模块(4)、霍尔、磁编码信号输入模块(5)和直流无刷电机模块(6)。该发明提出了在直流无刷电机转子末端狭小的空间内安装永磁体和微型磁编码芯片，设计了直流无刷电机转子位置检测电路，磁编码器输出转子的位置信息给MCU控制器，得到舵机输入端的位置信息，进行传动误差测量，传动误差对舵机的齿轮箱减速器迭代设计具有指导意义，提高舵机的位置定位精度。
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