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mg4355手机版-一种STM32微控制器电机控制方案设计与实现
时间:2021-04-30 来源:mg电子4355手机版 浏览量 26353 次
本文摘要:软启动器是运用电力工程半导体元器件的导通具有将直流开关电源变换为另一頻率的电磁能操控设备,能搭建对沟通交流多线程电机的软启动、直流变频变压、提高运行精密度、变化功率因素、过电流/过电压/短路故障维护保养等作用。

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软启动器是运用电力工程半导体元器件的导通具有将直流开关电源变换为另一頻率的电磁能操控设备,能搭建对沟通交流多线程电机的软启动、直流变频变压、提高运行精密度、变化功率因素、过电流/过电压/短路故障维护保养等作用。软启动器搭建了髙压功率大的晶体三极管技术性和电子器件控制系统,得到 广泛运用。软启动器的具有是变化沟通交流电机供电系统的頻率和幅度值,因此变化其运动磁场的周期时间,超出光洁操控电机扭距的目地。

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软启动器的经常会出现,促使简易的变压操控流于形式,用变频器 沟通交流鼠笼式传感器电机人组取代了绝大多数本来不能用直流电机顺利完成的工作中,扩大了容积,降低了维修亲率,使传动系统技术性发展趋势到新环节。文中将研究根据ARM的规范微控制器怎样在一个被DSP和FPGA长时间独享的销售市场上超过简易的操控方式,大家将以意法半导体的根据Cortex-M3核心的STM32系列产品微控制器为例证论述这一全过程。  许多 运用于都会选用输出功率高过300W的小型电机,比如轿车、复印机、打印机、打印纸张回收器、工厂自动化、外太空和国防移动载具、检测设备和机械人。整体而言,电机的生产量大概和其输出功率尺寸反比,这答复小型电机的生产量远远超过大中型电机。

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运用于最广泛的小型电机还包含直流电机、无刷直流电机和Q电机。  Q电机、直流电机和无刷直流电机的关键差别取决于他们的驱动器方法。Q电机是以步阶方法按段挪动,直流电机和无刷直流电机一般来说则应用到数挪动的模拟仿真操控方法。因为Q电机应用步阶挪动,因此 特别是在适合尽对传输速度运用于,现阶段销售市场上罕见的Q电机已能获得每一步1.8deg;或0.9deg;的精确挪动工作能力。

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Q电机应用必需操控方法,它的关键指令和调节变量全是步阶方向(stepposition);相形之下,直流电机则是以电机工作电压作为调节变量,以方向或速率作为指令自变量。直流电机务必系统对自动控制系统,它不容易以间接性方法操控电机方向,Q电机系统软件大多数则是以「开环增益」方法进行操纵。

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  直流电机是至少见和成本小于的小型电机,而且广泛作为各种各样运用于。无刷直流电机宣称能获得更很高的可靠性及其更为低噪音和成本,殊不知到迄今为止,它却不可以在硬盘或电子计算机散热风扇等较少数量产运用于中替代传统式直流电机。

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在一些运用于里,无刷直流电机有多种优势不如传统式电刷电机,比如它以电子器件部件和感应器替代电刷,不仅减少电机使用寿命和提升保证 成本,并且也没电刷造成的噪声。直流电机的特点使它沦落变压系统软件最只有用以的电机。  自感电动势与交流电的主磁通量(在一个PMSM电机内的磁场磁通量)相关,而90deg;后退相电压能够操控转距,作用相当于直流电机的同步电机电流量。

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当特性阻抗转变时,电磁场定项操控方法可完成精确的扭距操控,并且响应时间慢,使电机定子磁通量和转子磁通量保持完美的九十度相位角,就算在瞬变办公环境内,仍然必须保证 提升的能耗等级,它是搭建以电机流形为标示的更为简易的操控方式所根据的基础理论框架,尤其是针对PMSM电机,这一基础理论是无感应器电机控制器的基本,既能够大幅度减少成本费(依然务必扭距或拐角感应器和涉及到的联线),另外还能提高电机可信性。在这类状况下,必不可少只用以电机数学分析模型、电流和工作电压值,根据计算方式可能电机转子视角方向。

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在小于分鐘转速仅有好几百并转的状况下,这类情况观测器基础理论(在其他操控方式中)能够搭建无感应器的扭距操控,在一些状况下,小于分鐘转速是静止不动情况。  但是,这对CPU是一个附加的动态性负载。最终,微控制器必不可少以1KHz到20KHz的速度到数新的推算出来闭环控制优化算法,确立速度不尽相同最终运用于视频码率,应急处置Parke和Clarke转换和搭建好几个PID控制器和手机软件锁相环路显而易见务必高韧性的数据推算出来,这就是以往为何数据信号转换器、微控制器或FGPA元器件被用以控制板的缘故。

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  虽然专用型双模式控制板和中低端指定DSP构架早就面世,可是意法半导体仍然随意选择用以Cortex-M3核心产品研发STM32微控制器。这一解决方法可非常好地合乎很多的无刷电机控制器的回绝,从多次重复使用工程费用的当作,该解决方法的优势是应用国家标准的ARM?核心和规范微控制器的成本效益。  根据Harvard构架,这一32位系统RISC应用Thumb2指令系统,获得16位和32位系统命令。

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比照显32位系统编码,这一指令系统必须大幅度提高编码相对密度,另外享有原来ARM7指令系统的大部分优势(可选提升的乘加计算和硬件配置加法命令)。  电机自动控制系统回绝微控制器需不具有非凡的动态性呼吁性(终断廷时较短)、显应急处置作用(如单周期时间加法)及其优异的操控特性(当应急处置非编码序列执行东流和标准移往命令时)。Cortex-M3必须合乎全部这种回绝。

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比如,当时钟频率是72MHz时,在25mu;s内对一个稀土永磁电机顺利完成一次无感应器电磁场定项操控,这相当于在10kHz视频码率下25%的CPU负载。

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