stm32 电机 阻抗控制 算法

基于STM32F051的开关磁阻电机控制技术研究作者：李金水孙会琴李柯楠来源：《科技创新与应用》2017年第23期摘要：为了控制开关磁阻电动机（SRM）稳定运行，抑制转矩脉动，文章以STM32F051为控制核心，针对开关磁阻电机的结构特点提出了一种新型的控制方法——直接瞬时转矩控制（DITC）。

介绍了该控制方法的原理及其在硬件电路中的实现。

最后对该控制方法进行了实物验证，实验结果证明了基于STM32F051的DITC方法能够有效的抑制SRM的转矩脉动，控制其稳定运行。

关键词：开关磁阻电机；STM32F051；直接瞬时转矩；转矩脉动抑制中图分类号：TM352 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）23-0026-02引言SRM是一种极具发展潜力的新型交流调速电机，与传统电机相比它拥有许多优点，比如结构简单，运行稳定，启动转矩较大，调速范围较宽，控制灵活等等。

但由于SRM固有的双凸极结构，并且其电磁转矩是由脉冲转矩叠加而成，所以它不是一个恒定值，并且有谐波分量，因此电机在运行时会出现脉动，在低速阶段尤为明显。

所以对于转矩脉动的抑制就成为了人们高度重视的问题。

1 SRM的直接瞬时转矩控制1.1 转矩分配单元转矩分配单元中预先设定好了固定形状的转矩分配函数（TSF），以总的期望转矩Tref和实时的转子位置θ为输入，经过预设的TSF计算分配之后得出当前各相的需求转矩。

常用的TSF主要有余弦、直线两种类型，研究结果[4]表明，余弦型TSF能够较好的限制低速区转矩上升过快，本文遂选取余弦型TSF作为预设。

定义第k相转矩分配函数为fk （θ），函数的表达式如下：1.2 SRM的转矩估算开关磁阻电机的瞬时转矩不易被直接测得，但可以通过测量其他的外部变量进而估算出瞬时转矩。

SRM瞬时转矩的估算单元是DITC系统中很重要的一个单元，它直接影响了转矩控制的精度。

通常根据离线状态电机的相电流和转子位置信号计算出特定位置的瞬时转矩大小，并使用查表法得到任意转子位置瞬时转矩。

stm32控制步进电机速度算法解释说明1. 引言1.1 概述在现代工业领域中，步进电机广泛应用于各种自动控制系统中，其具有精确定位、易于控制等优点。

对步进电机进行速度控制是其中的一项重要任务，因为精确控制速度可以使步进电机在工作过程中稳定可靠。

为了实现步进电机的速度控制，本文将介绍一种基于STM32的步进电机速度算法。

通过该算法，可以实时监测步进电机的当前速度，并根据需要进行调整。

这样可以保证步进电机在不同工作负载下都能保持稳定的运行效果。

本文将首先对步进电机原理进行简要介绍，包括其结构和工作原理。

接着，将详细讲解步进电机速度控制的原理和方法。

最后，我们将详细阐述如何使用STM32微控制器来实现这一算法，并给出相应的硬件连接与配置说明。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分：引言、步进电机速度控制算法、算法设计与实现、实验结果与分析以及结论与展望。

引言部分主要对整篇文章进行了概述，并明确了文章的目的和结构。

步进电机速度控制算法部分将详细介绍步进电机的原理和速度控制方法。

算法设计与实现部分将讲解如何设计步进电机驱动模块，并进行硬件连接与配置。

同时还将重点介绍软件算法的设计和调试过程。

实验结果与分析部分将说明实验环境和参数设置，以及对实验测量数据进行详细分析。

最后，结论与展望部分总结了整个研究工作的成果，并提出了改进方向和未来的发展建议。

1.3 目的本文旨在介绍一种有效且可靠的STM32控制步进电机速度算法。

通过该算法，可以准确地控制步进电机的转速并保证其在不同负载下运行稳定。

同时，本文还希望能够为步进电机速度控制领域的研究提供参考，并为相关工程应用提供技术支持。

2. 步进电机速度控制算法：2.1 步进电机原理简介：步进电机是一种特殊的直流电动机，它通过逐步驱动来控制旋转角度。

步进电机由固定数量的磁极组成，每一次收到脉冲信号时，它会前进一个固定的角度（步数）。

步进电机通常用于需要精确位置和速度控制的应用。

STM32如何实现电机控制STM32是一款广泛应用于嵌入式系统中的微控制器，它提供了强大的控制能力和丰富的外设接口，可以方便地实现电机控制。

下面将从电机的种类、电机控制原理、STM32的外设接口和编程方法等方面来介绍如何使用STM32实现电机控制。

第一部分：电机种类与控制原理电机广泛应用于各个领域，常见的电机包括直流电机（DC Motor）、步进电机（Stepper Motor）和无刷直流电机（Brushless DC Motor，简称BLDC Motor）等。

不同类型的电机有不同的控制原理。

直流电机控制原理：直流电机通过改变电压的极性和大小来实现控制。

可以通过改变电源的正负极性实现不同的转向，通过改变电压的大小来实现不同的转速。

步进电机控制原理：步进电机通过依次激励不同的线圈来实现控制。

可以通过改变线圈的激励顺序和频率来控制步进角度和转速。

无刷直流电机控制原理：无刷直流电机通过依次激励不同的相位来实现控制。

通常需要使用传感器或者反馈信号来确定转子的位置，然后根据转子位置来控制电流的方向和大小。

第二部分：STM32的外设接口通用定时器（General Purpose Timer）：STM32的通用定时器具有多个独立的计数器和比较模块，可以用来生成各种频率和占空比的PWM信号，用于控制电机的速度和方向。

通用输入输出（General Purpose Input/Output，简称GPIO）：STM32的GPIO可以用来控制电机的使能端、方向端、步进端等。

通过配置GPIO的工作模式和输出状态，可以实现电机的控制。

模拟输入输出（Analog Input/Output）：STM32的模拟输入接口可以用来检测电机的位置和速度等信息，可以通过模拟输出接口来控制电机的电压和电流等。

第三部分：STM32的编程方法标准外设库：标准外设库是由ST提供的一套用于STM32编程的库。

它提供了丰富的函数和接口，可以方便地使用STM32的外设进行编程。

/mcuDecember 2007 For 3-phase brushless motor vector drives Motor control with STM32 32-bit ARM®-based MCUVector control made simpleSTMicroelectronics’ STM32 offers the performance of the industry-standard Cortex™-M3 core at the service ofvector (or field-oriented) control algorithms. Vector-control algorithms are widely used in high-performance drives.They provide precise and responsive torque and speed control, and guarantee optimized efficiency during transient operations. Practically, they also have the advantage of using the same framework to control an asynchronous orsynchronous motor. This is interesting for development teams that have to deal with various applications and motor types. Finally, the sensorless algorithms for rotor speed and position detection are also of interest when trying to reduce the cost of the drive. The benefits of the ARM™ architecture combined with motor-control dedicated peripherals makes the STM32 Performance line MCU family ideally suited to optimize the overall performance of execution while reducing the overall system cost.The STM32 family benefits from the Cortex-M3 architectural enhancements (including the Thumb-2® instruction set).It delivers improved performance with better code density, has a tightly coupled nested vectored interrupt controller that significantly speeds response to interrupts, and features industry-leading power consumption.STM32F10x portfolioFlash sizeQFN LQFP LQFP LQFP/BGA LQFP/BGALeading-edge architecture with Cortex-M3 core■ Harvard architecture■ 1.25 DMIPS/MHz and 0.19 mW/MHz■ Thumb-2 instruction set brings 32-bit performance with 16-bit code density■ Single cycle multiply and hardware division■Embedded, fast interrupt controller is now inside the core allowing:■ Excellent real-time behavior■ Low latency down to six CPU cycles inter-interrupt ■ Six CPU cycles wake-up time from low-power mode ■Up to 35% faster and up to 45% less code than ARM7TDMI ®STM32 key benefitsC o r e p e r f o r m a n c eD M I P Srating100806040200Cortex-M3 performance versus ARM7TDMIThe STM32 is the latest series of super-integrated single-chip 32-bit ARM Cortex-M3-based MCUs. The STM32 is an optimal choice to support many applications with the same platform:■ From reduced memory and pin requirements to larger needs ■ From simple cost-sensitive to complex high-valueThe high level of pin-to-pin, peripheral and software compatibility across the family gives you full flexibility. You canupgrade to a higher or downgrade to a lower memory size, or use different packages without changing your initial layout or software. The Performance line, STM32F103, operates at 72 MHz, with more on-chip RAM and peripherals.High level of integration■ Built-in supervisor reduces need for external components:■ Power-on reset, low-voltage detect, brown-out detect, watchdog timer with independent clock■One main crystal drives entire system:■ Inexpensive 4-16 MHz crystal drives CPU, USB and all peripherals ■ Embedded PLL generates multiple frequencies ■ Optional 32 kHz crystal for RTC■ Embedded factory trimmed 8 MHz RC can be used as main clock ■ Additional low-frequency RC for RTC or watchdog■Only 7 external passive components required for base system on LQFP100 packageMotor controlThe STM32 Performance line embeds timers and ADC features that areperfectly suited to three-phase brushless motor control. The advanced control PWM timer offers:■ Six outputs■ Dead-time generation■ Edge-aligned and center-aligned waveforms■ Emergency stop and synchronization capability with the dual ADCThe dual ADC architecture allows simultaneous sample and hold with 12-bit resolution, 1 µs conversion time.This dedicated set of peripherals combined with the high performance of the Cortex-M3 core allows your software to shorten the total vector control loop to 24 µs (sensorless mode, three-phase PM synchronous motor) allowing the STM32 to perform other tasks than motor control in the application.Field-orientation in sensorless torque control – PMSMVector control drive■ Theory■Changing reference coordinates from fixed statorcoils to the moving rotor frame greatly simplifies theequation describing the motor■ Method■Clark and Park transformations convert variableswith fixed 3-axis, 120º shifted coordinates into2-axis orthogonal rotating coordinates■These last variables are DC, or slowly varying values, which can be regulated by means of simple PIDcontrollers and then transformed back to the fixedstator windings frame using reverse transforms,as shown in the diagram above■ Requirements■Intensive math computations (trigonometricfunctions, multiple PID regulators, speed calculation)■Minimum resolution of 16 bits for the main controlvariables, with a need for 32-bit intermediate results, such as integral terms■Free CPU load must be kept for the remainingapplicative tasks, such as communication anduser interface STM32 safety features for greatercontrol robustnessFeatures■ Safety critical registers can be locked to prevent power stage damage (software runaway)■Deadtime, PWM output polarity, emergencyinput enable■ All target registers are read/write until lock activation (and then read-only if protected)■Once the two lock bits are written, they cannot bemodified until next MCU reset (write-once bits)■ If main clock fails, an internal RC oscillator (FREEOSC, ~5 MHz average frequency) starts immediately■ Interrupt can be generated for shut-down or safe restart sequences■ Dual watchdog architecture with independent clock sources■ Embedded reset circuitry (power-on reset,power-down reset, programmable voltage detector)■ Emergency stop dedicated input pin withprogrammable stateBenefits■ Strengthens control algorithm to protect motor operation from external disturbance■ Protects safety-critical registers in case of system hang ■ Quick error diagnosis and fault management■ Hardware protection of power stage whatever the status of MCU oscillator■ Safety hardware features to comply withIEC60335-1 normSTM32 MCU familyPWM timer features■ Motor control timer clock■Maximum input clock is 72 MHz to provide13.9 ns edge resolution (12-bit @ 16 kHzedge-aligned PWM)■ Double-update mode■No loss of resolution in center-aligned mode■Done thanks to an additional interrupt per PWM cycle or DMA transfers■ Burst mode■Possibility to update several registers of theperipheral using a single DMA stream■ Programmable reload rate■ Versatile PWM output management■Individually selectable polarities■Redirection circuitry for 6-step drives■ Programmable hardware deadtime generation ■8-bit register with 13.9 ns resolution at 72 MHz Dual ADC features■ Dual ADC with simultaneous conversion mode■ 12-bit resolution■ Down to 1 µs conversion time■ Up to 16 channels, plus internal temperature sensor and Vref■ External and internal trigger (including PWM timer) ■ Versatile channel sequencer■ DMA capable■ Programmable sampling rateBenefits■ Suitable for three-phase brushless PMSM or AC induction motors■ Sensor and sensorless configurationsSpeed feedback■ Handled by the general-purpose timers■ Encoder and Hall sensors can be handled by general-purpose timersSTM32 dedicated peripherals for 3-phase brushless motor controlSTM3210B-MCKITRun your motor in just a few stepsIn just a few minutes, you can run the kit’s PM synchronous motor with the standalone demo, in torque-control or speed-control mode, using the LCD and the joystick on the STM3210B-EVAL control board.You can then fine tune or change many parameters using the LCD user interface and run the PM synchronous motor, or an induction motor:■ Real-time tuning of torque, flux and speed PIDs■ B-EMFs observer gains tuning (for sensorless control)■ Variation of target speed (speed control) or target torque and flux (torque control)■ Bus-voltage and power-stage temperature monitoring ■ Selection of variables to put on output for DACOnce familiar with the demo, you will be able to explore our motor control library that supports FOC (field-oriented control) drive of PMSM and induction motors.The library sources are free upon request, and help speed up development of motor control applications. With the free 32-Kbyte evaluation version of IAR’s EWARM, you just open the libraries, develop the application, fine tune the code and parameters and compile. You can fine tune the application while running the motor thanks to the real-time debugging capability of the Segger J-Link.Application-specific requirementsKey benefits■ Ready to run within minutes (requires a power supply for the motor)■ Same hardware and firmware platform for PMSM and induction three-phase motors■ Allows real-time control and monitoring through a colour LCD and on-board push buttons and joystick ■Segger/IAR JLink (included) Flash programming and real-time debug capability allows same hardware and firmware platform to be used from evaluation to an advanced development stage■Bypass connector for external inverter power-stage connectionSTM32 MCU familySTM32-libraryOptimized and documented C firmware libraries for control of both PMSM (sensor and sensorless mode) and AC induction (sensor mode) brushless motors are available upon request.These modular libraries support both types of motor in standalone mode using the hardware of the STM3210B-MCKIT. The source files are provided free of charge upon request. These libraries offer:■ Different current sensing methodologies ■ Isolated current sensing■ Three shunt resistors with dual sample and hold utilization and advanced methodology for better bus voltage exploitation■ Different rotor-position feedback ■ Encoder (PMSM motor)■ Tachometer (AC motor)■ Hall sensors (60° and 120° placement)■ Sensorless (PMSM motor only)Device summaryCanada16 Fitzgerald Road,Suite 300 Nepean,ON,K2H 8R6OttawaTel:+1 613 768 9000Fax:+1 613 768 9001350 Burnhamthorpe Road West Suite 604,Mississauga,ON,L5B 3JI TorontoTel:+1 905 273 4300Fax:+1 905 273 7578USANorth AmericanBusiness Headquarters Lexington Corporate Center3rd Floor,10 Maguire Road,Building 1, Lexington,MA02421Tel:+1 781 861 2650Fax:+1 781 861 266428720 Roadside Drive,Suite 290 Agoura Hills,CA 91301Tel:+1 818 865 6850Fax:+1 818 865 686115 Enterprise Suite 300Aliso Viejo,CA 92656Tel:+1 949 347 0717Fax:+1 949 347 12247501 Capital of Texas Highway Building A,Suite 130Austin,TX 78731Tel:+1 512 225 6161Fax:+1 512 225 6199170 Mt.Airy Rd.Suite AA3,Bldg.A Basking Ridge,NJ 07920Tel:+1 908 766 7401Fax:+1 908 766 7738Two Greenwood Square3331 Street Road,Suite 415 Bensalem,PA 19020Tel:+1 215 638 2958Fax:+1 215 638 29861310 Electronics Dr. Carrollton,TX 75006Tel:+1 972 466 6000Fax:+1 972 466 83872000 Regency Parkway,Suite 400, Cary,NC 27511Tel:+1 919 469 1311Fax:+1 919 469 4515435 NW 5th St.,Suite B Corvallis,OR 97330Tel:+1 541 754 8192Fax:+1 541 754 82623300 Edinborough Way,Suite 705 Edina,MN 55435Tel:+1 952 841 6420Cell:+1 612 554 316920405 State Highway 249,Suite 195 Houston,TX 77070Tel:+1 281 376 9939Fax:+1 281 376 99481525 Perimeter Parkway,Suite.420Huntsville,AL 35806-3560Tel:+1 256 837 3754Fax:+1 256 837 824610333 N Meridian St,Suite 420 Indianapolis,IN 46290Tel:+1 317 575 5520Fax:+1 317 575 8271452 Northeast 68th St,#8, Kansas City,MO 64118Tel:+1 816 468 6868Fax:+1 816 468 65612745 Albright RoadKokomo,IN 46902-3996Tel:+1 765 455 3500Fax:+1 765 455 34004690 Executive DriveLa Jolla,CA 92121Tel:+1 858 452 7715Fax:+1 858 452 8202333 Swanson Drive NE Lawrenceville - 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SL7 1YLTel:+44 1628 890800Fax:+44 1628 890391Israel1 Hamachshev STNetanya 42504Israel CenterBeit ShoamTel:+972 9 863 2626Fax:+972 3 885 1039South Africa1st Floor East Block PineslopesConvenience CentreCnr Witkoppen Road and The StraightsLonehill Ext 5Johannesburg 2194PO Box 3572Dainfern 2055Tel:+27 11 467 3401Fax:+27 11 467 7073AustraliaOtis House,Suite 3,Level 743 Bridge StreetHurtsville,Sydney,N.S.W. 2220Tel:+61 2 9580 3811Fax:+61 2 9580 6440Suite 305,Level 33 Chester StreetOakleigh,Melbourne,Vic. 3166Tel:+61 3 9568 1222Fax:+61 3 9568 1999People’s Republic of China12B/F,Yingu BuildingNo.9 Northwest Fourth Ring RoadHaidian DistrictBeijing 100080Tel:+86 10 6280 0887Fax:+86 10 6280 086426F/B,The City Tower,No.86,Section One,South Peoples Road,Chengdu 610016,SichuanTel:+86 28 8620 3860Fax:+86 28 8620 385016/F,Tower I,The Gateway I25 Canton RoadTsim Sha Tsui,KowloonHong KongTel:+85 2 2861 5700Fax:+85 2 2861 504411F Tower ACity center of Shangai100 Zun Yi RoadShanghai 200051Tel:+86 21 52574828Fax:+86 21 525748206 & 7/F,Tower B,TCL CentreSouthern No.1 Road,South DistrictHi-Tech Industrial Park,NanshanShenzhen 518057Tel:+86 755 8601 2000Fax:+86 755 8601 220020A,Kings Tower,12 Shi Shan RoadSuzhou 215011,JiangsuTel:+86-512 6809 3198Fax:+86-512 6809 3598910 Room,The Bank Center,189 Xiahe RoadXiamen 361003,FujianTel:+86 592 268 4890Fax:+86 592 268 4700IndiaService and MarketingDiners Business Service26 Cunningham RoadBangalore 560052Tel:+91 80 226 7272Fax:+91 80 225 1133c/o Maruthi Corporate Point217,Swapnalok ComplexS.D.Road,SecunderabadHyderbad 500003Tel:+91 40 27811216Fax:+91 40 55319898403,Ascot CenterOpp ITC Grand Maratha HotelSahar Airport RoadAndheri (East)Mumbai 400059Tel:+91 22 64519141/42/43Fax:+91 22 28237835Plot No.2 and 3,Sector 16AInstitutional AreaDistt.GhaziabadNoida 201301 (U.P.)Tel:+91 120 2512021-30Fax:+91 120 4515304JapanBusiness HeadquartersShinagawa INTERCITY Tower A2-15-1,Konan,Minato-KuTokyo 108-6018Tel:+81 3 5783 8200Fax:+81 3 5783 821614F Shin-Osaka SecondMori Building3-5-36 Miyahara Yodogawa-KuOsaka 532-0003Tel:+81 6 6397 4130Fax:+81 6 6397 4131Korea19th/23rd/24th Floor Kyobotower A1303-22 Seocho-Dong,Seocho-KuSeoul 137-070Tel:+82 2 3489 0114Fax:+82 2 3489 0293/0295601,Hyundae Stock Building190-2 Beomeo-1DongSoosung-KuTaegu 706-011Tel:+82 53 756 9583Fax:+82 53 756 4463MalaysiaSuite 5-01A,Block B,5th Floor,Menara AmcorpAmcorp Trade Centre No.18 JalanPersiaran Barat 46050 PetalingJaya Selangor Darul EhsanKuala LumpurTel:+603-7958 1189Fax:+603-7958 1179Unit 13A,Lower Level 5Hotel Equatorial1 Jalan Bukit JambulPenang 11900Tel:+60 4 642 8291Fax:+60 4 642 8284PakistanLiaison Office,402-C,Eden Towers82-E/1-Main BoulevardGulberg III LahoreTel:+92 3008 429331/4257 82275Fax:+92 42 5782274Philippines2107,21st Floor,Orient Square BuildingEmerald Avenue Ortigas,Pasig City,ManilaTel:+63 637 5217/637 5218Fax:+63 637 3793SingaporeBusiness Headquarters5A Serangoon North Ave 5Singapore 554574Tel:+65 6216 5000Fax:+65 6481 5124Taiwan#20th Floor,#207Tun Hua South RoadSection 2Taipei 106Tel:+88 6 2 2378 8088Fax:+88 6 2 2378 9188Thailand54 B.B.BuildingRoom 1306,13th FloorAsoke Road,Sukhumvit 21North Klongtoey,WattanaBangkok 10110Tel:+662 260 7248-9Fax:+662 260 7871STMicroelectronics sales offices and representatives© STMicroelectronics - December 2007 - Printed in Italy - All rights reservedThe STMicroelectronics corporate logo is a registered trademark of the STMicroelectronics group of companies.Full product information at Order code: BRSTM32MC1207。

STM32电机控制方案引言电机控制是嵌入式系统中一项重要的任务，它广泛应用于工业自动化、汽车、航空航天等领域。

STM32是意法半导体公司（ST Microelectronics）推出的一系列基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器，具有强大的计算能力和丰富的外设接口。

本文将介绍如何使用STM32实现电机控制方案。

架构概述STM32电机控制方案的核心架构通常是一个闭环控制系统，包括电机驱动模块、传感器模块、控制算法和用户界面。

其中，电机驱动模块负责提供适当的电压和电流输出，传感器模块用于检测电机的位置和速度，控制算法根据传感器反馈和期望输出计算电机驱动信号，而用户界面则用于监视和调整系统参数。

选择合适的STM32微控制器在选择合适的STM32微控制器时，需要考虑以下因素：1.计算能力：根据电机控制算法的要求，选择具有足够计算能力的微控制器。

推荐选择Cortex-M4内核的芯片，因为它具有浮点运算单元和DSP指令集，适合复杂的算法计算。

2.外设接口：考虑电机控制方案所需的外设接口，例如PWM输出、通信接口（如UART、CAN、Ethernet等）、模拟输入输出和定时器等。

根据具体需求选择型号和封装。

3.成本和功耗：根据项目预算和功耗要求选择合适的芯片。

STM32系列芯片提供了多个系列和型号，根据具体需求选择性价比最高的芯片。

电机驱动模块设计电机驱动模块是STM32电机控制方案的重要组成部分。

常用的电机驱动方案有PWM驱动和直流（DC）电机驱动。

PWM驱动PWM驱动是控制电机速度和转向最常用的方法。

STM32微控制器的GPIO外设具有强大的PWM功能，可以直接输出PWM信号。

通过调整PWM占空比可以调节电机的速度，而通过改变PWM的频率可以改变电机的转向。

在PWM驱动中，建议选择基于半桥驱动和脉冲变幅调制（PWM）技术的芯片。

直流（DC）电机驱动直流电机驱动常用于对电机进行精确控制的场景。

通过控制电机的电压和电流，可以实现对电机速度、位置和扭矩的精确控制。

stm32电机控制方案STM32电机控制方案引言在嵌入式系统中，电机控制是一项非常重要的任务。

STM32是一款广泛应用于嵌入式系统中的微控制器，具有较强的性能和灵活性。

本文将探讨一种基于STM32的电机控制方案，介绍方案的设计原理、硬件连接和软件实现。

设计原理电机控制方案主要包括三个方面：传感器接口、电机驱动和控制算法。

本方案采用带有编码器的直流无刷电机，通过传感器接口获取电机的速度和位置信息；使用PWM信号驱动电机，通过电机驱动器将电源信号转换为适合电机的供电信号；控制算法根据传感器接口获取的信息，通过调整PWM信号的占空比来控制电机的转速和位置。

硬件连接硬件连接包括STM32微控制器、电机驱动器和直流无刷电机。

首先，将STM32的引脚与电机驱动器的控制引脚相连，用于发送PWM信号。

然后，将电机驱动器的输出引脚与直流无刷电机的驱动引脚相连。

此外，将电机驱动器的电源引脚与电源相连，确保电机获得足够的供电。

以下是硬件连接示意图：```STM32引脚 -> 电机驱动器控制引脚电机驱动器输出引脚 -> 直流无刷电机驱动引脚电机驱动器电源引脚 -> 电源```软件实现软件实现主要包括配置STM32的GPIO引脚、设置PWM输出、读取传感器接口的值和实现控制算法。

首先，需要配置STM32的GPIO引脚。

选择合适的引脚作为PWM输出引脚，并将其设置为输出模式。

接下来，设置PWM输出。

通过调整PWM的占空比来控制电机的转速和位置。

根据具体的需求，可以选择不同的PWM输出频率和占空比范围。

然后，读取传感器接口的值。

根据电机的类型和具体的传感器接口，使用适当的方法读取电机的速度和位置信息。

最后，实现控制算法。

根据传感器接口获取的值，通过调整PWM输出的占空比来实现电机的控制。

常见的控制算法包括PID控制和电机状态估计。

结论STM32是一种强大而灵活的微控制器，适用于各种电机控制方案。

本文介绍了一种基于STM32的电机控制方案，包括设计原理、硬件连接和软件实现。

STM32微控制器电机控制方案设计与实现变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。

变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术，得到广泛应用。

变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值，因而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。

变频器的出现，使得复杂的调速控制简单化，用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作，缩小了体积，降低了维修率，使传动技术发展到新阶段。

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。

很多应用都会用到功率低于300 W的小型电机，例如汽车、打印机、复印机、纸张处理机、工厂自动化、太空和军事载具、测试设备和机械人。

整体而言，电机的产量约和其功率大小成反比，这表示小型电机的产量远超过大型电机。

应用最广泛的小型电机包括直流电机、无刷直流电机和步进电机。

步进电机、直流电机和无刷直流电机的主要区别在于它们的驱动方式。

步进电机是以步阶方式分段移动，直流电机和无刷直流电机通常则采用连续移动的模拟控制方式。

由于步进电机采用步阶移动，所以特别适合尽对寻址应用，目前市场上常见的步进电机已能提供每一步1.8°或0.9°的精确移动能力。

步进电机采用直接控制方式，它的主要命令和控制变量都是步阶位置（step position）；相形之下，直流电机则是以电机电压做为控制变量，以位置或速度做为命令变量。

直流电机需要反馈控制系统，它会以间接方式控制电机位置，步进电机系统多半则是以「开环」方式进行操纵。

直流电机是最常见和本钱最低的小型电机，并且广泛用于各种应用。

无刷直流电机宣称能提供更高可靠性以及更低噪声和本钱，然而到目前为止，它却只能在磁盘或计算机风扇等少数目产应用中取代传统直流电机。

基于STM32F051的开关磁阻电机控制技术研究為了控制开关磁阻电动机（SRM）稳定运行，抑制转矩脉动，文章以STM32F051为控制核心，针对开关磁阻电机的结构特点提出了一种新型的控制方法——直接瞬时转矩控制（DITC）。

介绍了该控制方法的原理及其在硬件电路中的实现。

最后对该控制方法进行了实物验证，实验结果证明了基于STM32F051的DITC方法能够有效的抑制SRM的转矩脉动，控制其稳定运行。

标签：开关磁阻电机；STM32F051；直接瞬时转矩；转矩脉动抑制引言SRM是一种极具发展潜力的新型交流调速电机，与传统电机相比它拥有许多优点，比如结构简单，运行稳定，启动转矩较大，调速范围较宽，控制灵活等等。

但由于SRM固有的双凸极结构，并且其电磁转矩是由脉冲转矩叠加而成，所以它不是一个恒定值，并且有谐波分量，因此电机在运行时会出现脉动，在低速阶段尤为明显。

所以对于转矩脉动的抑制就成为了人们高度重视的问题。

1 SRM的直接瞬时转矩控制1.1 转矩分配单元转矩分配单元中预先设定好了固定形状的转矩分配函数（TSF），以总的期望转矩Tref和实时的转子位置θ为输入，经过预设的TSF计算分配之后得出当前各相的需求转矩。

常用的TSF主要有余弦、直线两种类型，研究结果[4]表明，余弦型TSF能够较好的限制低速区转矩上升过快，本文遂选取余弦型TSF作为预设。

定义第k 相转矩分配函数为fk（θ），函数的表达式如下：1.2 SRM的转矩估算开关磁阻电机的瞬时转矩不易被直接测得，但可以通过测量其他的外部变量进而估算出瞬时转矩。

SRM瞬时转矩的估算单元是DITC系统中很重要的一个单元，它直接影响了转矩控制的精度。

通常根据离线状态电机的相电流和转子位置信号计算出特定位置的瞬时转矩大小，并使用查表法得到任意转子位置瞬时转矩。

SRM的瞬时转矩可以通过磁链特性，利用测得的相电流与转子位置角度得到由公式，如式（2）所示：2 DITC在硬件电路中的实现系统工作时，光电位置传感器采集的位置信号和A/D采集的电压电流数据进入控制芯片STM32F051，控制器根据TSF表分析运算后，选择合理的开通、关断角进行瞬时转矩输出，然后再根据开关表的状态触发功率变换器PWM的输出，控制瞬时转矩跟随给定转矩变化，从而达到控制电机稳定运行的目的。