基于Cortex_M3处理器的步进电机控制系统_白玉
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基于ARMCORTEX_M3的自由摆平衡控制系统0引言系统要求设计并制作一个自由摆上的平板控制系统,要求控制电机使平板可以随着摆杆的摆动而旋转,摆杆在300~450之间自由摆动过程中,要求平板上的一到八枚硬币在5个摆动周期中不滑落,并保持叠放状态。
发挥部分则要求在平板上固定的激光笔在摆杆自由摆动过程中使光斑始终照射在靶纸的某一条线上。
该控制系统是一个动态自平衡测试系统,主要由三部分构成:1)摆架系统:支架,摆杆,底座,和位于摆杆底部固定在电机上的平板;2)驱动控制系统:控制器通过对传感器输出信号的分析发出控制信号,经功率放大后控制电机的转动,带动平板尽快恢复平衡状态;3)检测系统:通过传感器检测出平板的角度变化,通过串口送给控制器。
1系统设计方案1.1 自由摆控制系统的原理与组成自由摆运动可以近似认为是一种规律性的简谐振动,在一个周期内分为变加速(T1)—变减速(T2)——反向变加速(T3)—反向变减速(T4)四个运动过程。
T1(T2)和T3(T4)运动规律对称,T1(T3)和T2(T4)运动规律对称,因此可以仅对四分之一周期进行分析。
我们采用微分中“以直代曲”的思想,在Δt时间内可以近似认为是在Δl的直线(弧度)上做匀加速运动,采用Δt时间内加速度的平均值作为该段的加速度,求取各个细分段点的线速度值,与采用能量守恒的方式求得的各个细分段点的线速度值比较,通过数据分析,当摆杆最大角度为45°,小段时间内转动最小角度时,该近似计算和根据能量转换计算出的最大速度误差控制在以内,因此,在一个周期内可以通过这种近似计算,分析平板在某一位置的状态值。
1.2 方案设计考虑到电机带动平板运动和自由摆的运动相互独立,可以通过倾角传感器的实时反馈得出任意时刻平板相对于地面的角度,直接将其值发送至单片机,从而控制步进电机转动相应角度而重新回到水平。
1)摆架框架的选择方案一:采用木板做摆杆,材料方便,制作简单,但木板孔的摩擦力较大,不利于摆杆做简谐振动,硬度大,易损坏,不易搬运。
基于 Cortex M3的电机驱动 SoC设计摘要:本设计实现了一种基于Cortex M3内核的SoC,将ARM微控制器控制灵活方便的优点与FPGA硬件并行处理的速度优势相结合,舍去与电机驱动控制无关部分,设计出一种完全面向永磁电机驱动的片上系统。
该片上系统将FOC等较为复杂的控制算法通过FPGA来进行并行加速,具备了比传统单片机快几十倍的处理速度。
关键词:Cortex M3;FPGA;SoC0引言由于疫情的影响,全球芯片市场供给严重不足,大量主控、电源、MOSFET芯片极度缺货。
目前,FPGA的集成度越来越高,价格也越来越便宜,而且FPGA的架构和片上外设都可以根据具体的应用情况随时做出更改,所以可以以较低的成本来构建专用的片上系统。
本设计能够从一定程度上缓解这一芯片短缺的问题,为电机驱动控制器提供一种新的解决思路,并在一定程度上提高现有驱动器的性能,同时,研究SoC的设计方法和工程应用对于未来单片机应用领域的革新具有深刻的意义。
1.系统结构本设计把系统精简为Single Master结构,省去了复杂的仲裁逻辑单元,提高了数据的传输效率,降低了系统的复杂程度。
整个系统分为两部分,第一部分是用于Cortex核程序启动和烧录所必须的Instruction CODE和Data CODE,第二部分主要是AHB总线串连起来的各个功能外设。
其中RAM、GPIO、LCD以及FOC加速器是直接挂载在AHB总线上。
而ADC的读取,RS485位置解码,PWM生成模块则由一个APB桥接在AHB总线上。
整体系统简洁明了,易于实现,如图1所示。
图1 系统结构框图2.硬件设计Cortex M3的寻找空间大小是4GB,代码段和数据段在存储空间上是分开的,外设相关的寄存器也有相应的地址段,内核操作相关的寄存器也占据部分地址空间。
本设计把程序放到代码区,从而使取指和数据访问操作使用自己的总线。
在Cortex M3预定义的存储器地址映射中,Code区的地址从0x00000000到0x1FFFFFFF,本系统使用的地址空间从0x00000000开始,结束地址是0x0000FFFF,大小为64KB。
基于Contex-M3的直流无刷电机调速控制系统的设计陈茜茹李忠金(华南师范大学增城学院,广东广州511363)[摘要]本文介绍了一种基于Contex-M3的新型直流无刷电机调速控制系统,弥补了专用处理器功能单一的缺点,且运行稳定,安全可靠,成本低,具有重要的现实意义和发展前景。
[关键词]Contex-M3;直流无刷电机;调速控制系统直流无刷电机是以电子换向取代了直流电机的物理电刷换向器,使得其电磁性能可靠,维护简单,既保持了直流电机的优点又避免了直流电机因电刷而引起的缺陷。
目前,直流无刷电机及其控制器具有巨大现实和潜在的市场,已在家用电器、视听设备、办公设备、工业设备、汽车电气和军事装备特别是离档家用电器领域中得到广泛应用,并以飞快的速度发展。
由于直流无刷电机专用控制芯片价格昂贵,本文介绍了一种基于Contex-M3的新型直流无刷电机控制系统,既可降低直流无刷电机的应用成本,又弥补了专用处理器功能单一的缺点,具有重要的现实意义和发展前景。
1直流无刷电机的工作原理直流无刷电机是同步电机的一种,其转子为永磁体,而定子则为三个按照星形连接方式连接起来的线圈。
根据同步电机的原理,如果电子线圈产生一个旋转的磁场,则永磁体的转子也会随着这个磁场转动。
因此,驱动直流无刷电机的根本是产生旋转的磁场,而这个旋转的磁场可以通过调整A 、B 、C 三相的电流来实现,其需要的电流如图1所示。
图1旋转电流产生旋转磁场直流无刷电机控制器就是根据转子的位置控制通过A 、B 、C 三个线圈的电流的方向,从而形成一个旋转的磁场,实现电机转子的转动。
2系统硬件设计系统的硬件电路以基于Contex-M3的主控芯片LM3S811为电机控制的核心,通过霍尔位置传感器检测位置信号,结合功率驱动电路以实现对电机的驱动。
此外还有电流检测电路可根据电机的状态以调整转速和实现过流保护功能。
系统的硬件框图如图2所示:图2系统硬件框图2.1直流无刷电机的驱动直流无刷电机是将直流有刷电机的机械换向改进成电子换向而来的,要使其转动,就必须通过电子换向的方法调整电流,按照转子所在的位置产生如图1所示的转动磁场即可。
数控毕业设计:基于ARM Cortex-M3芯片的数控系统设计摘要:本文介绍了一种基于ARM Cortex-M3芯片的数控系统设计,该系统具有高精度、高速度、高稳定性和易开发等特点。
首先介绍了数控系统的概念和发展历史,接着详细介绍了ARM Cortex-M3芯片的架构和特点,然后分析了数控系统的要求和功能,提出了数控系统的设计方案和实现方法,最后给出了实验结果和验证。
关键词:数控系统;ARM Cortex-M3芯片;高精度;高速度;高稳定性;易开发1. 引言计算机数控技术是现代制造业的重要支撑技术之一,其应用范围涵盖机械加工、机器人、航天航空等领域。
随着计算机技术和数字信号处理技术的发展,数控技术得到了进一步的发展和应用。
本文介绍了一种基于ARM Cortex-M3芯片的数控系统设计,该系统具有高精度、高速度、高稳定性和易开发等特点,对数控技术的发展和应用具有重要的指导意义。
2. 数控系统的概念和发展历史数控系统是一种通过计算机控制机床运动的技术,其目的是取代人工操作,提高生产效率和产品质量。
数控系统经历了从简单的闭环控制到开放式系统、网络化、智能化的演变过程。
近年来,随着嵌入式技术的发展和应用,数控系统也呈现出多种不同的设计方案和实现方法。
3. ARM Cortex-M3芯片的架构和特点ARM Cortex-M3芯片是一种基于ARMv7-M架构的32位微处理器,其具有低功耗、高性能、可靠性强和易开发等特点。
该芯片最大频率可达120MHz,集成了多种标准外设,如GPIO、SPI、USART、ADC等,可满足不同应用的需求。
4. 数控系统的要求和功能数控系统的主要功能是将CAD/CAM的数据转换为机床的控制信号,实现机床在空间内的直线、圆弧等复杂轨迹的运动控制。
数控系统的要求包括高精度、高速度、高稳定性、易操作和易开发等方面,需要采取灵活多变的设计方案并遵循一定的原则。
5. 数控系统的设计方案和实现方法基于ARM Cortex-M3芯片的数控系统,首先选择了适合该系统的数控芯片、电机和卡尺等硬件,并采用了嵌入式操作系统和C语言编程技术实现了系统级设计。
基于Cortex-M3处理器的步进电机控制系统Cortex-M3 是ARM 公司最新推出的基于ARMv7 体系架构的处理核。
步进电机已被广泛的应用于位置、速度等控制领域。
文中基于Cortex-M3 核设计了具有人机交互界面的步进电机控制系统。
整个系统以片上外设丰富的Cortex-M3 核ARM 芯片为核心,对人机交互界面、电机模块的设计进行了详细分析。
在软件上给出了系统的主程序流程步进电机的控制方式是将电脉冲信号转换为角位移,在未超载的情况下,步进电机的速度和位置分别取决于脉冲频率以及脉冲个数。
步进电机控制方便,在众多行业都得到广泛的使用,诸如数控机床、机械包装等机械行业、机器人等电子行业、还有医疗设备等众多领域。
在实际的工程应用中,由步进电机控制器发送脉冲和方向信号,通过控制脉冲信号的个数来实现角位移量的大小,按照方向信号的指示转动角度,从而通过驱动器实现和完成步进电机的复杂运动。
步进电机控制器也可采用PLC 系统。
PLC 具有易操作、可靠性高的优点,但成本较高。
随着研究的不断深入和技术的不断优化,单片机的片上外设更加丰富,实际应用的可靠性和保障性不断增强,且价格也相对于PLC 便宜。
因此,对步进电机的控制正逐步由单片机实现。
ARM CortexM3 处理器专为低功耗、小尺寸、短的中断延时和优越的确定性而设计,它的价格与8 位和16 位器件相同,却具有32 位器件的性能,且所有器件都以小型封装形式提供。
1 系统硬件设计1.1 总体设计系统主要由STM32 主控制器、电机模块和触摸屏模块3 部分组成。
系统主控制器选用STM32F103VBT6 来对电机进行控制,通过I/O 口与电机模块连接,通过UART 与触摸屏模块连接,主控制器通过采集触摸屏的按键信息实。
基于ARM-Cortex-M3控制器的直流电机驱动技术研究摘要近年来,直流电机做为通用驱动器件广泛应用于光电系统中。
它具有启动快、制动及时、可在大范围内平滑地调速等优点,常用于光电调制、变焦调焦、扫描机构等光电领域。
ARM既是英国全球著名的32位嵌入式RISC芯片内核的设计公司,也是ARM的产品商标,其产品ARM嵌入式内核已被全球各大芯片厂商采用,基于ARM的开发技术席卷了全球嵌入式市场,已成为嵌入式系统主流技术之一。
最新发布的Cortex-M3处理器尤为适用于高性能、极其低成本需求的嵌入式应用,如:微控制器、汽车系统、大型家用电器、网络装置等。
本文即在上述背景的情况下,提出了一个基于ARM Cortex M3控制器的直流电机控制系统。
在直流电机控制系统的硬件设计方面,电路以ARM Cortex M3最小系统为核心,主要包括PWM控制输出模块,基于PCF8576芯片的显示模块,基于FT2232芯片的USB转JTAG口模块,LMD18200驱动模块。
在软件设计方面,充分利用Luminary公司提供的ARM Cotex M3驱动库,采用十分简易的方法对Cortex进行编程,以控制电机的运转。
最后对ARM进行了软件与硬件结合的综合测试。
该控制系统的研制为直流电机在高精度光电技术的应用提供了良好的实验平台。
经过试验,验证了系统的可行性,系统的各项功能及控制精度满足设计要求。
关键词:ARM Cortex M3;PWM;LMD18200驱动模块;Faulhaber2342直流电机;FT2232;USB转JTAG;PCF8576;背极接法;AbstractIn recent years, the general-purpose BLDC motors are widely used in optoelectronic devices drive system. It has features including starting fast, braking in time, may be in the range of advantages such as smooth speed control, commonly used in optoelectronic modulation, zoom in, scanning the field of institutions, such as photovoltaic.ARM is the United Kingdom the world's leading 32-bit embedded RISC core chip design companies, is also a trademark of ARM products, and its embedded ARM core products has been the world's major chip manufacturers to use, based on the development of ARM technology swept the world of embedded market, has become one of the mainstream embedded systems. The latest release of Cortex-M3 processor is particularly applicable to high-performance, extremely low-cost requirements of embedded applications, such as: micro-controllers, automotive systems, large home appliances, network devices. This paper, in the case of the above background, raises an ARM Cortex M3-based DC motor controller control system.In the hardware design of the BLDC motor control system, the core of the system is ARM Cortex M3, including control PWM output module, based on the PCF8576 chip modules, chip FT2232-based JTAG port to the USB module, LMD18200 driver modules. In software design, the system makes full use of Luminary provided ARM Cotex M3 driver library, using a very simple method of Cortex programmed to control the operation of the motor. Finally, the control system has pass through a combination of software and hardware test.The development of the BLDC motor control system provides a good experimental platform for performance testing of photoelectricity technology, and its feasibility has been proved by experiments,the test results indicate that all parameters and functions of the system satisfy the design requirement.Key Words: ARM Cortex M3; PWM; LMD18200; Faulhaber2342 BLDC motor; FT2232; USB TO JTAG; PCF8576; Backpanel目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第1章引言 (5)1.1应用背景 (5)1.1.1无刷电机的发展 (5)1.1.2微控制器的发展 (6)1.2 无刷直流电机的介绍 (8)1.2.1无刷直流电机特点 (9)1.2.2无刷直流电机应用 (9)1.3 直流电机控制器的介绍 (12)1.3.1 直流电机控制器的分类 (12)1.3.2 ARM的分类 (12)1.3.3 ARM的应用 (14)第2章系统总体方案设计 (16)2.1 方案论证 (16)2.2 核心部件选型 (17)2.2.1 Luminary ARM Cortex M3 (17)2.2.2 功率控制器件LMD18200 (18)2.2.3 显示驱动芯片PCF8576 (20)2.2.4 USB转JATG口芯片FT2232 (21)2.3 硬件框架图与实验设计 (22)2.4 软件实验设计 (24)2.5 系统总体方案定型 (25)2.6 系统开发环境 (25)第3章系统硬件设计与实现 (26)3.1 硬件开发环境简介 (26)3.2 ARM Cortex最小系统 (27)3.3 LMD18200驱动模块 (29)3.4 PCF8576显示模块 (33)3.5 FT2232 USB转JTAG和串口模块 (36)第4章系统软件设计与实现 (39)4.1 ARM Cortex M3软件开发概述 (39)4.2 软件开发环境简介 (39)4.3 系统软件流程图 (40)4.3.1概述 (40)4.3.2主程序设计及流程图 (40)4.3.3中断程序设计及流程图 (46)第5章系统调试 (49)5.1 检查PCB电路板 (49)5.2 焊接基本元件 (50)5.3 分模块调试系统 (50)第6章总结与展望 (52)6.1总结 (52)6.2技术展望 (52)致谢.................................................................................... 错误!未定义书签。
Cortex-M3的多功能控制器的硬件设计栾朋;黄志钢;宋春雷【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2012(031)005【摘要】分析了基于ARM Cortex-M3处理器的多功能控制器硬件电路设计的实现方法.给出了以STM32F103RB为核心的硬件电路整体设计的原理框图,详细描述了控制器主机各功能模块与嵌入式微处理器STM32F103RB的接口电路原理.由于系统采用的微处理器内部集成了众多功能,从而简化了硬件电路的设计,使外部扩展简单方便,提高了系统的可靠性.%A method of multifunctional controller hardware circuit based on ARM Cortex -M3 processor is analysed in this paper. With STM32F103RB as the core of the overall design of the hardware circuit principle diagram, a description of the function module and controller host embedded microcontroller processor STM32F103RB interface circuit principle. Because the system of the microprocessor integrates internal numerous functions, is detailed the hardware circuit design is simplified, external expansion is simple and convenient, and the reliability of system is improved.【总页数】5页(P24-27,65)【作者】栾朋;黄志钢;宋春雷【作者单位】沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110159【正文语种】中文【中图分类】TH7【相关文献】1.基于Cortex-M3嵌入式控制器船舶吹气式液位检测装置研究 [J], 黄震艺;王永详;谭文才2.基于FPGA的多功能巡逻机控制器的硬件设计 [J], 章志亮;陈宇哲;石新芳3.基于ARM Cortex-M3微控制器与QDUC的嵌入式激励器设计 [J], 徐林峰;李星4.基于Cortex-M3的以太网硬件设计 [J], 李泓渊5.基于Cortex-M3的多功能楼宇控制系统网关节点设计 [J], 吴侨;马维华;魏金文因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
cortex-m3工作模式工作原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述Cortex-M3是一款基于ARM架构的微控制器处理器,它在嵌入式系统中具有广泛应用的能力。
该处理器以低功耗、高性能和可靠性著称,广泛应用于各种嵌入式系统中,如汽车电子、智能家居、医疗设备等领域。
本文将对Cortex-M3的工作模式和工作原理进行深入探讨,并介绍了相关的理论知识。
1.2 文章结构本文共分为5个部分。
首先,在引言部分简要介绍了Cortex-M3处理器的概述、应用领域和重要性。
其次,在第2部分“Cortex-M3工作模式”中,我们将详细解释什么是Cortex-M3的工作模式,并列举常见的工作模式及其特点,最后还将介绍工作模式之间的切换过程。
第3部分“Cortex-M3工作原理”将对该处理器的架构概述、处理器核心详解以及访存交互机制进行详细说明。
然后,第4部分“Cortex-M3理论说明”将介绍ARM指令集简介、硬件保护和栈管理以及特殊功能寄存器(SFR)的作用和使用方法。
最后,在第5部分“结论”中,我们将对全文进行总结,并提出进一步研究方向的建议。
1.3 目的本文的目的在于全面了解和掌握Cortex-M3处理器的工作模式、工作原理以及相关理论知识。
通过学习本文,读者将能够理解Cortex-M3在嵌入式系统中运行的方式和机制,从而为嵌入式系统设计与开发提供有力支持。
同时,本文还可以为进一步深入研究该领域奠定基础,并为相关技术人员提供参考资料。
2. Cortex-M3工作模式:2.1 工作模式定义:Cortex-M3是一种高性能、低功耗的32位嵌入式处理器核,具备多种工作模式以满足不同应用需求。
工作模式是指处理器在执行任务时所处的状态。
2.2 常见的工作模式:在Cortex-M3中,常见的工作模式包括运行、睡眠和待机。
以下分别介绍这些工作模式:- 运行(Run):在运行模式下,处理器核心处于正常运行状态,可以执行指令,并响应中断请求。
基于ARMCortex—M3内核的光机电一体化系统的设计【摘要】本项目主要针对以往在电脑鼠比赛中所发现的电脑鼠硬件及软件存在的种种问题,采用高性能低功耗32位ARM处理器芯片STM32为核心,以新型的伺服直流电机、红外探测模块、无线模块以及陀螺仪等为基础,研制一款速度更快、稳定性能好,更加准确的电脑鼠。
【关键词】电脑鼠;Cortex-M3;电机;红外;陀螺仪;测速;上位机1.概述人类在科技的发展史上,一直在尝试着想要创造出一个具有肢体、感官、脑力等综合一体的智能机器人,而电脑鼠就是一个很能够用来诠释肢体、感官及脑力综合工作的基本实例,这也是当初电脑鼠被发明的理由,希望能够借助电脑鼠的创作来进而研究与发明更加复杂的机械。
21世纪是一个科技化、智能化的世界,对智能化进行更加深入的研究也是我们自动化专业将来发展的一个方向。
这一年来,通过对电脑鼠的不断改进和研究,我们研发了一款新型的电脑鼠,该电脑鼠以ARM_CortexM3为核心,包括电源模块、伺服电机模块、红外测距模块、陀螺仪模块以及蓝牙通信模块。
以下针对研发步骤以及在研发过程中遇到的问题进行一些说明。
2.系统硬件设计2.1 电源模块电压模块我们采用了开关稳压电源以及线性稳压电源,在设计电源时,我们把每个模块都分开来处理,开关稳压电源采用TPS5430芯片,主要给红外发射模块供电,线性稳压电源TPS77301以及TPS76033均输出3.3V,分别给单片机、陀螺仪,电机及红外驱动等供电。
开关稳压电源主要是给红外发射管提供足够大的电流,满足其对发射功率的要求。
同时,选择了7.4V的可充电锂电池,一方面,体积小、容量较大,另一方面,可以为电机直接提供电源,无需转换。
2.2 伺服直流电机模块电机是电脑鼠的一个核心部分,以往的电机是采用步进电机,比较好控制,但不能提高速度,本系统选择的电机为FAULHABER1524B-009SR直流伺服电机,该电机自带编码器与减速环,通过两路编码器输出,我们可以很快测出电机的转速以及电机转动的方向。
基于Cortex-M3远程智能控制系统的设计与实现
袁英;于艳艳;王磊;梁川;杨军
【期刊名称】《实验科学与技术》
【年(卷),期】2014(12)4
【摘要】随着物联网技术的迅速发展,人们对远程控制的需求越来越多,文中以Cortex-M3为核心处理器,嵌入uCOSⅡ实时操作系统,采用CGI技术完成Web服务器的构建,并移植TCP/IP协议栈,应用NRF2401无线通信模块组建无线控制终端网络,最终实现了一个简单实用的远程智能控制系统;系统的控制终端通过传感器采集现场数据信息实施智能化控制,用户可通过PC机或移动终端的Web浏览器登录服务器来实现对远程控制终端的监测控制.该远程智能控制系统具有性能稳定、实时性好、设计成本低等特点,在智能家居、工业远程监测控制等领域具有较好的应用前景.
【总页数】4页(P54-56,154)
【作者】袁英;于艳艳;王磊;梁川;杨军
【作者单位】云南大学信息学院,昆明650091;云南大学信息学院,昆明650091;云南大学信息学院,昆明650091;云南大学信息学院,昆明650091;云南大学信息学院,昆明650091
【正文语种】中文
【中图分类】TP368
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基于Cortex M3处理器的开关磁阻电机控制器设计钟锐;徐宇柘;陆生礼【期刊名称】《电子技术应用》【年(卷),期】2011(37)3【摘要】针对常见的开关磁阻电机控制器性能与成本难以兼顾的现状,以32位ARM Codex M3内核的高性能微处理器STM32F103为核心,设计实现了低压开关磁阻控制器,包括处理模块、功率变换器和检测模块.采用处理器内部模块完成数字和模拟信号的采集、计算和控制信号输出,并通过三相不对称半桥式功率变换器和电流、电压、位置反馈信号实现了对三相12/8极结构开关磁阻电机的控制.测试结果满足设计目标要求.%The existing switched reluctance motor (SRM) controller is usually difficult to balance between high performance and low cost. This paper has designed and implemented a low-voltage SRM controller, based on high-performance microprocessor STM32F103 which has a 32-bit ARM Cortex M3 core. The controller includes processing module, power converter and detection module. Several internal module of the processor are utilized to complete the digital and analog signal acquisition, calculation and control signal output. Using a three-phase asymmetric half-bridge power converter and the feedback signal of current, voltage and position, this paper has completed the control of a 3-phase 12 / 8 SRM. The test results indicate that the developed controller has met the design objectives and requirements.【总页数】3页(P32-34)【作者】钟锐;徐宇柘;陆生礼【作者单位】东南大学,国家专用集成电路系统工程中心,江苏,南京,210096;东南大学,国家专用集成电路系统工程中心,江苏,南京,210096;东南大学,国家专用集成电路系统工程中心,江苏,南京,210096【正文语种】中文【中图分类】TM352;TM301.2【相关文献】1.基于Cortex-M3内核的STM32微控制器研究与电路设计 [J], 陈鑫;秦宏伟;陈春雨;成宝芝2.基于Cortex-A9处理器和STM32单片机的GPS智能导航手杖设计 [J], 雷嘉明;王宇歌;龙玲3.基于Cortex-M3处理器和SIM900A的可穿戴健康参数监测系统设计 [J], 梁美丽;尹礼寿;陈立杰4.基于Cortex-M3处理器的交通监控图像处理系统的设计与应用 [J], 杨磊5.基于Cortex-M3处理器的交通监控图像处理系统的设计与应用 [J], 杨磊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于Cortex-M3 的STM32 微控制器处理先进电机控制
方法
变频器的问世和先进的电机控制方法让三相无刷电机(交流感应电机或永磁同步电机)曾经在调速应用领域取得巨大成功。
这些高性能的电机驱动器过去主要用于工厂自动化系统和机器人。
十年来,电子元器件的大幅降价使得这些电机驱动器能够进入对成本敏感的市场,例如:家电、空调或个人医疗设备。
本文将探讨基于ARM 的标准微控制器如何在一个被DSP 和FPGA 长期垄断的市场上打破复杂的控制模式,我们将以意法半导体的基于Cortex-M3 内核的STM32 系列微控制器为例论述这个过程。
图3:STM32:强固的增长基础
首先,我们回顾一下电机控制的基本原理。
在电机控制系统内,为什么处
理器非常重要?我们为什么需要非常好的计算性能?毕竟,Nicolas Tesla 在一个世纪前发明交流电机时不需要编译器。
只要需要调速,人们无法回避使用逆变器驱动一个性能不错的3 相电机,控制一个永磁同步电机(PMSM)运转更离
不开逆变器,这个复杂的功率电子系统的核心是一个直流转交流的3 相逆变器,其中微控制器起到管理作用,以全数字方式执行普通的三位一体的控制功能:检测(电流、转速、角度)、处理(算法、内务管理)、控制功率开关(最低的配置也至少有6 个开关)。
采用标量控制是一个三相交流电机实现变速运转的最简单方式。
标量控制原理是在施加到电机的频率和电压之间保持一个恒比。
对于入门级电机驱动器,这是一个非常主流的控制方法,适合负载特性非常普通且控制带宽要求不高的应用(如功率非常小的电泵和风扇)。
不幸地是,并。
基于Cortex-M3处理器的多旋翼控制系统设计刘毅1,石瑜1,汪琳阁1,钟倩1,江海峰1,张方2(1.中国矿业大学计算机学院,江苏徐州221116;2.徐州市人防指挥信息保障中心,江苏徐州221009)摘要:针对当前四旋翼飞行器对环境依赖性强以及控制平台价格昂贵等问题,在综合分析现有的实现方案后,文章提出以Cortex-m3处理器为核心的四旋翼控制平台,从硬件设计和软件设计两方面介绍该控制系统方案。
文章基于精度和效率等指标选取合适的模块,重点阐述了四元数算法、滤波算法、双环串级PID、陀螺仪,加速度计等技术原理和具体实现方法,解决了四旋翼飞行器在复杂环境下完成自主检测等任务的问题,对四旋翼飞行器的发展以及推广具有一定促进作用。
关键词:Cortex-m3;四元数;滤波;串级PID;陀螺仪中图分类号:V249.1文献标识码:A文章编号:1673-1131(2016)12-0034-05The design of control system for the four rotor based on Cortex-M3processor Abstract:In view of the problems that four rotor aircrafts are strongly dependent on the environment and the control platform is expensive,we propose a four rotor control system centred the Cortex-m3processor in this paper after synthetically analyzing various existing core processor control platforms,and we introduce the hardware design and the software design of the four rotor control system respectively.Based on the precision index and the efficiency index,we select the appropriate modules and we ex-pound the principle and implementation methods of the quaternion algorithm,filtering algorithm,double loop PID,gyroscope and accelerometer.in this case,we solve the related problems of the four rotor’s autonomous test under complex environment, which plays a crucial role in the promoting the development and extension of the rotor.Key words:Cortex-m3;quaternion;filtering;cascade PID;gyroscope0引言四旋翼无人机具有结构简单、成本低以及可以垂直起降等优势,并且可以到达普通人员无法涉足的区域(如核泄漏、细菌污染地区),在航空摄影、地震灾情勘察、人员搜救、监测巡逻等等方面具有重要的研究意义和广阔的应用前景。
基于Cortex-M3的全自动焊接机摘要(中英文)该全自动焊接机主要应用于辊压机耐磨层的自动焊接,设计系统中包括一个手持操作器、一个行走控制器、变频控制器。
软件及算法采用PID算法,根据实际调试情况对PID算法改进,选用合适算法,实现运动控制准确定位,并在大型辊压机自动焊接中得到工程实际应用。
在软件中配合硬件完成故障自诊断及备用设备自动切换功能。
最后要完成技术文档及使用说明编写。
The automatic welding machine is mainly used in automatic welding ofwear-resistant layer of the roller press. The design system includes a hand-held operator, a walking controller, inverter controller. The motor control system uses a PID algorithm and improve the PID algorithm that based on actual debugging motion control, to achieve accurate positioning. Software with the hardware to complete system failure self-diagnosis and standby equipment automatic switching function. Finally, to complete technical documentation and instructions to prepare.1.引言辊压机的研究应用早在上个世界80年代就在国内外兴起,广泛的应用于水泥生产、矿山碎石、金属冶炼等行业。
现在辊压机发展更加迅速,成都市利君实业有限责任公司研究开发的一系列高效节能的辊压机(粉磨系统)成套设备及相关配套产品填补了国内技术空白并具有国际领先水平。