电机驱动文献综述

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1、中国计量学院毕业设计（论文）文献综述学生姓名：周乐宇学号:0900304119专业：通信工程班级：09通信1班设计（论文）题目：直流电机驱动及转速检测指导教师：金小萍二级学院：信息工程学院2013年2月26日直流电机驱动及转速检测文献综述一、直流电机驱动及转速检测概况在工农业生产和工程实践中经常会遇到各种需要测量转速的场合。例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中常需要测量和控制其转速。控制转速的方法分为模拟式和数字式两种。模拟式采用控速发电机为检测元件得到的信号是模拟量。数字式通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号

2、⑴。随着微型计算机的广泛应用、单片机技术的□新月异，特别是高性能单片机的出现，转速控制普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法。使得许多控制功能及算法可以采用软件技术來完成。使系统能达到更高的性能。在对发动机动力性能做定量分析时，需要测量和控制发动机转速，在判断旋转动力的异常情况时，也通常采用测量和控制转速的方法。电机转速的测量和控制方案可分成两类：用测速发电机检测或用脉冲发生器检测。测速发屯机的工作原理是将转速转变为电压信号。它运行可靠，但体积大、精度低，且由于测量值是模拟量，必须经过A/D转换后读入计算机⑵。随着超大规模集成屯路技术提高，尤其是单片机应用技术以其功能强人，价

3、格低廉的显著特点，使全数字化测量转速系统得以广泛应用。由于单片机在测量转速方面具有体积小、性能强、成本低的特点越來越受到企业用户的青睐⑶。二、直流电机驱动及转速测试的研究历史与现状随着计算机辅助设计技术、微机电系统技术、光纤技术、信息理论以及数据分析算法不断边上新的台阶。传感器系统正朝着微型化、智能化和多功能化的方向发展。转速控制是机械产品的研究开发、测试分析、质量检验、安全或优化控制等工作中所必不可少的内容。转速是旋转机械动力输出的重要指标，是检验产品是否合格的标志之一，是计算机械功率和效率的必需参数。转速传感器从最初的光学机械变形类发展到电磁感应类、相位差类，到现在应用最

4、广泛的应变测量类⑷。随着低功耗微电子技术的发展，各类转速传感器被赋予了新的生命，其性能越來越好，可测的精度与转速也越來越高。转速控制是现代工业自动控制系统中一个重要问题。因此，转速控制装置种类繁多、各冇千秋。但各种方法都存在问题。例如，发电式转速计设有整流子，换向时有火花，产生干扰，输出电压有波动，电刷和抉向器需要经常维。而且传感器结构复杂，不易安装，对被测轴冇影响。涡流式转速计具有测量精度易受环境温度影响的缺点。即便是利用光电变换原理将被涮旋转体的转速信号转换为屯脉冲信号的光屯式测速传感器，也存在探头光学系统调节难、安装繁琐、不抗振动等缺点。转速测控方法有频率法和周期法。这

5、两种测控方法都是对脉冲进行测控，11各冇优势。周期法测控的是m位脉冲所需的时间。该方法在被测控的转速较低（相邻两转速脉冲信号间隔时间较大）时才冇较高的测控精度。莫测控精确度随传速的增大而降低，适丁•低速测控⑹。三、STM32微控制器的性能及电机转速的检测STM32系列32位闪存微控制器使用来自于ARM公司具有突破性的Cortex-M3内核。该内核是专门设计于满足集高性能、低功耗、实时应用、貝有竞争性价格于一体的嵌入式领域的要求。在Cortex-M3内核开发期间，意法半导体是ARM公司的一个主要合作伙伴。现在也是第一个领先的MCU供应商宣布基于这个核的产品而世。STM32系列给

6、MCU用户带来了前所未有的自由空间,提供了全新的32位产品选项，结合了高性能、实时、低功耗、低电压等特性，同时保持了高集成度和易于开发的优势。同时STM32述有以下特点：1、内核：ARM32位Cortex-M3CPU,最高工作频率72MHz,1.25DMIPS/MHz。单周期乘法和硬件除法。2、存储器：片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器。时钟、复位和电源管理：2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压°POR、PDR和课编程的电压探测器（PVD）。4-16MHz的晶振。内域出厂而调校的8MHzRC振荡电路。内部40kHz的RC振荡电

7、路。用于CPU时钟的PLL。带校准用于RTC的32kHz的晶振。3、低功耗：3种低功耗模式：休眠，停止，待机模式。为RTC和备份寄存器供电的VBAT。4、调试模式：串行调试（SWD）和JTAG接口。5、DMA：12通道DMA控制器。支持的外设：定时器，ADC,DAC,SPI,IIC和USARTo6、2个12位的us级的A/D转换器（16通道）:A/D测量范围：036V。双采样和保持能力。片上集成一个温度传感器。7、最多高达112个的快速I/O端口：根据型号的不同，有26,37,51,80,和112的I/