基于STM32F103的直流无刷电机电流控制.pdfVIP

函经验交流 基于 STM32F103的直流无刷电机电流控制 吕远生 蒋学程 朱翌志 陈书荣 (闽江学院物理学与电子信息工程系) 摘要 ：针对直流无刷电机驱动板功率管开关和分立元件温漂对电流采样精度的影响，采用PWM半波中断 匹配电流采集，以STM32F103芯片为处理器，通过内部AD转换功能，实现电机电流AD转换与PI控制，并给 出电流AD转换程序设计。最后采用无线模块实时记录 电机各项运行数据，验证了该方法可实现直流无刷 电机 电 流精确控制。 关键词：直流无刷电机；STM32F103；PWM；电流控制 0 引言 1 硬件设计 直流无刷 电机具有调速范围广、过载能力强、低 1．1 电流检测电路 电压特性好、启动转矩大 (堵转特性)、启动电流小 直流无刷电机带有3个呈120。布置的霍尔磁电转 等优点，己在工业领域得到广泛的应用 】。研究直流 换传感器，电机转动时，传感器产生三相相位相差 120o电角度的方波信号。通过位置传感器的电平信号， 无刷 电机的驱动控制技术具有重要的应用价值。直流 按照一定的组合逻辑导通或者关断，驱动电路上下桥 无刷电机通常采用占空比可调的PWM控制，具有连 中的功率MOS管，在某一时刻导通或者关断，使电 续可调的恒转矩控制特性圈。而在直流无刷电机起动、 枢绕组的通电状态跳变，从而改变定子的磁状态，实 制动、过载甚至堵转时，须控制电机电流，保证 电机 现直流无刷电机的稳定运转。直流无刷 电机驱动电路 获得允许的最大限制电流。另一方面电流控制可克服 有三相上下桥6个功率MOS管，一般采用 1个电流 电源 电压波动导致的电机速度波动。直流无刷电机 电 传感器在全桥公共端检测相电流。 流控制精度取决于电流采集精度，但 由于驱动板功率 隔离型 电流霍尔传感器能有效防止主 电路与控 管开关尖峰电流信号与数模转换 电路分立元件温漂 制电路的互相串扰，提高系统可靠性。本文直流无刷 的影响，因此电流采集点的选择至关重要。 电机的额定电流为28A，因此选用Allegro的隔离型 STM32F103单片机主频为 72MHz，具有 6路 电流霍尔传感器 ACS755XCB-()50，它具有单电源供 PWM信号和2个 12位模数转换器，5个多功能定时 电、超低功耗、输出电压线性度好、输出电压稳定度 器，能满足实时采样与定时的要求，可完成电机 电流 好、易于使用安装等优点。ACS755xCB-()50将电流 和速度控制3【4。。本文以额定功率600W／24V直流无刷 信 号线性地转换为 电压信 号 ，转换 公式为 电机为被控对象、STM32F103为控制芯片，应用芯 Vout=0．6+o．06i，输出电压范围是 0．6V 3．6V。采用 片内部模数转换器，采用PWM半波中断匹配电流采 STM32F103内部AD，无需对霍尔传感器得到的电压 集，