基于ARM全数字可逆直流调速系统

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1、基于ARM的全数字可逆直流调速系统贺洪江王国杰（河北工程大学信息与电气工程学院，河北省邯郸市056038）HeHongjiangWangGuojie(EngineeringCollegeofInformationandElectricalHebeiUniversityofEngineering,HandancityHebeiprovince,056038)摘要：本文介绍一种基于ARM-44B0X处理器的直流调速系统。该设计充分利用高性能的ARM微控制器在uc/os-II和uc/gui平台上的多任务程序运行、

2、实时处理及友好的人机交互并结合逻辑无环流可逆原理给出直流电机控制方案。并进一步探讨和尝试在电机控制方面利用lwIP(一套用于嵌入式系统的轻量级（lightweight）TCP/IP协议栈)协议与PC机实现数据通讯，实现PC机的远程控制。通过该实验装置的开发和测试表明,该系统具有线路简单、控制方便、动态转速波形显示、网络控制等优点。关键词　44B0X；逻辑无环流；uc/os-II；uc/gui；遇限削弱积分法；加权递推平均滤波法DigitalTimingSystemofReversedDirectCurren

3、tBasedonARMAbstractacontrolsystemofdirectcurrentelectromotorbasedonthe44B0XARMprocessor.ThedesignwhichtakesfulladvantageoftheARM’srealizingthefunctionofmultitaskandprocessinginrealtimeandcommunicationbetweenmanandmachinegivestheprojectofdirectcurrentelectr

4、omotorwiththereversedprincipleoflogicuncircumfluence,andmoremakinguseoflwIP(alightweightTCP/IP)protocoltocommunicatewithPContheuc/os-IIanduc-guisystemtorealizethePC’sremotecontrol.Theexperimentshowsthesimplecircuitry;convenientcontrol;rotatespeeddynamicwav

5、ydisplayandsoon.Keywords44B0X;logicuncircumflunce;uc/os-II;uc/gui;weakenedintegralarithmeticwhencomingtolimits;averagefilteringalgorithmonweightedrecursion１　引言　随着单片机控制技术的发展，直流传动系统己经实现了全数字化控制。由于微处理器以数字信号工作，控制手段灵活方便，抗干扰能力强。所以，全数字直流调速控制精度和可靠性比模拟直流调速系统大大提高。而且通

6、过系统总线及网络，能与PC机、远程电控装置进行数据交换，实现生产过程的自动化分级控制。与以往的模拟直流调速系统相比具有以下几个方面：高精度、操作简单、功能强大、体积小、可靠性高、综合成本低。２　控制原理与构成M脉冲功放数字PID数字触发A/DA/D数字滤波数字逻辑控制单元A/D数字滤波数字PIDARM控制系统同步信号FBCFBSugDg-Dfn△DnDn△DiDfi-DkufiufnSTLTS1S2TGC.T.Ld桥1桥2系统原理如图１所示，图中虚线框所示的各功能方块由ARM处理器构成的数字控制系统硬件、软

7、件来实现。该系统由四大部分组成。图1ARM全数字可逆直流调速系统2.144B0X微处理器构成的数字控制部分完成调速系统的逻辑无环流可逆控制、速度及电流的数字PID闭环调节和两组可控整流器的数字触发。本文的PID算法采用的是遇限削弱积分法，即当控制量u进入包和区，停止进行增大积分项的运算，如在计算第k次调节器输出变量uk时，先判断上一时刻的输出量uk-1是否已超出限制范围。如果超出，则根据偏差的符号判断系统输出是否在超调区域，以此决定是否将相应偏差计入积分项。离散的PID表达式如(1)所示，TD——微分时间(

8、1)返回yn入口计算误差ek按式(1)计算比例项及微分项uk-1>umaxek>0uk-1