基于ARM的開關磁阻電機控制系統(tǒng)的研究和設計的中期報告中期報告摘要本文介紹了基于ARM的開關磁阻電機控制系統(tǒng)的研究和設計，包括系統(tǒng)架構、硬件設計、軟件開發(fā)和測試等方面。該系統(tǒng)采用ARM微控制器作為控制核心，利用PWM技術實現(xiàn)開關磁阻電機的控制。經(jīng)過測試，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)準確的轉速控制和反向驅動。關鍵詞：ARM微控制器；開關磁阻電機；PWM技術；轉速控制；反向驅動1.引言開關磁阻電機由于其結構簡單、運行可靠、噪音小等優(yōu)點，在工業(yè)應用中得到了廣泛的應用。為了提高開關磁阻電機的控制精度和效率，需要研究開關磁阻電機控制系統(tǒng)。本文的目的是設計并實現(xiàn)一個基于ARM的開關磁阻電機控制系統(tǒng)。2.系統(tǒng)架構系統(tǒng)架構圖如圖1所示。該系統(tǒng)由ARM微控制器、PWM模塊、電流檢測模塊、溫度檢測模塊、驅動模塊和開關磁阻電機組成。ARM微控制器作為控制核心，控制PWM模塊生成的脈沖寬度調制信號，實現(xiàn)對開關磁阻電機的控制。電流檢測模塊和溫度檢測模塊用于監(jiān)測電機的狀態(tài)，驅動模塊通過控制電機的電流，實現(xiàn)電機的驅動。圖1系統(tǒng)架構圖3.硬件設計硬件設計包括電路原理圖設計和PCB設計兩部分。3.1電路原理圖設計電路原理圖如圖2所示。ARM微控制器采用STM32F407VGT6，PWM模塊采用LTC6905，電流檢測采用INA193，溫度檢測采用LM35，驅動模塊采用IRL630N。圖中還包括電機和電源。圖2電路原理圖3.2PCB設計PCB設計采用AltiumDesigner軟件。PCB圖如圖3所示。為了保證信號傳輸和電路穩(wěn)定性，電路板應盡量減小線路長度和電路電感，并且與外界電磁干擾隔離。圖3PCB圖4.軟件開發(fā)軟件開發(fā)包括系統(tǒng)初始化、PWM模塊初始化、電流檢測模塊初始化、溫度檢測模塊初始化、驅動模塊初始化、電機控制模塊以及中斷服務程序等。4.1系統(tǒng)初始化設定系統(tǒng)時鐘，配置GPIO口、NVIC、TIM、ADC等相關寄存器。4.2PWM模塊初始化配置PWM模塊的CR1、CR2、CCMR1、CCR、ARR等相關寄存器，設置脈沖頻率和占空比。4.3電流檢測模塊初始化配置INA193的CR0、CR1、CR2、CR3、ADDR等寄存器，設置增益、采樣速率、輸出電壓等參數(shù)。4.4溫度檢測模塊初始化配置LM35的溫度輸出口為ADC輸入口，設置ADC采樣時間和分辨率等參數(shù)。4.5驅動模塊初始化配置IRL630N的引腳模式和電流大小等參數(shù)。4.6電機控制模塊根據(jù)不同的控制模式，生成PWM信號，控制電機的轉速或方向。4.7中斷服務程序根據(jù)需要，編寫對應的中斷服務程序，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。5.測試結果經(jīng)過測試，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)準確的轉速控制和反向驅動。電機的轉速可以通過改變PWM的占空比來調節(jié)，電機反向驅動可以通過改變PWM的相位來實現(xiàn)。6.總結本文介紹了基于ARM的開關磁阻電機控制系統(tǒng)的研究