基于stm32f103的深海远程电机控制系统

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1、第33卷第3期电子器件V01．33No．3ChineseJoumalofElectronDevices2010年6月Jun．2010Deep—SeaRemoteMotorControllingSystemBasedonSTM32F103YEXianmiao，LIUJingbiao，YUHaibing(SchoolofElectronics&Information，HangzhouDianziUniversity，Hangzh0u310018。China)Abstract：Thedevicesofdeep-seascientificexpeditionareoft

2、enpoweredbylithiumbatteriesandbrushDCmo—tors．UsinglithiumbatterieshasSOmanydisadavantagesandbrushDCmotorstobepronetofaultwhichcausedbymechanicalcommutationduetopoorworkingconditionsindeep-seaoperations，SOaPMSMremotemotorcontrol-lingsystemwasdesignedbasedonSTM32F103MCUtosolvethisprobl

3、em．Themotorpoweredbycoaxialcablethatmakesthesystemmoreefficientandmorereliableoperation，effectivelyextendedthetimefordeep—seaoperations．Keywords：Deep-seascientificexpedition；STM32F103；remotecontrol；coaxialcable；Permanentmagnetsyn—chronousmotor(PMSM)；EEACC：8340基于STM32F103的深海远程电机控制系统叶贤

4、淼，刘敬彪，于海滨(杭州电子科技大学电子信息学院，杭州310018)摘要：深海科学考察所用的调查设备其动力系统往往采用锂电池供电加有刷直流电机的方式，但锂电池供电存在较多弊端，且有刷直流电机机械换相部分容易因工作环境的恶劣出现故障，针对这种情况设计了一种基于STM32F103微控制器的远程永磁同步电机控制系统，采用同轴电缆供电，使系统的运行更加高效更加可靠，有效延长了作业时间。关键词：深海科学考察；STM32F103；远程控制；同轴电缆；永磁同步电机；中图分类号：TP223文献标识码：A文章编号：1005—9490(2010)03—0370-04深海电机控制系统

5、是深海科学考察、地质勘探、1系统控制原理生物资源采集、深海打捞等深海作业中的一项关键技术，使电机在深海的复杂环境中高效、可靠地运行具图1是深海远程电机控制系统的组成框图。能有重要的意义⋯。目前，在我国的深海科学考察中，源与数据混合传输同轴电缆既给整个水下系统供电通常采用有刷直流电机作为动力来源，水下锂电池为同时又提供了上位机和控制系统通信的线路，供电电其供电。由于锂电池价格昂贵且需要不时的对其进压为1kV。数据耦合通信模块负责在同轴电缆上分行充电，严重影响了有效作业时间，所以，采用水上供离或叠加经调制过的信号，而DC／DC电源负责把同电即远程控制的方式有很大的实

6、际意义。另一方面，轴缆上的1kV高压降为电机的300V工作电压并产有刷直流电机因长时间侵泡在高压油中，加上深海作生供控制系统使用的15V电压。STM32F103微控制业环境的恶劣，电刷和换相器很容易损坏。而永磁同器通过光耦隔离的RS232与数据耦合通信模块进行步电机利用电子换相代替了机械换相，不但具有直流电机的调速性能，而且体积小、效率高。永磁同步电馨HDC／DC~,机的转子采用永磁体，所以省去了励磁电路，因而具lIT数据耦合通信}_电源管理模块HIPM功率模块有更高的功率因素。近几年由于新型稀土永磁材料：．一⋯一⋯．一．f的大量开发和利用，使永磁同步电机的性能

7、得到极大的提升，而我国又拥有丰富的稀土资源，相信永磁同光耦隔离zzHl微M处3Z理P1器03F译步电机将会得到更广泛的应用。图1深海远程电机控制系统组成框图收稿日期：2010—02—22修改日期：2010—03—19第3期叶贤淼，刘敬彪等：基于STM32F103的深海远程电机控制系统371数据交换，即接收指令或反馈电机工作状态。由于矩，因此转矩的线性比较好。本设计所用的电机即电机运行时将产生很大的谐波，干扰同轴电缆上的采用了此结构。数据信号，严重时将导致远程控制出错而引起水下PMSM的定子和普通电励磁的三相同步电机的系统的误操作，所以要求设计的控制系统能很好的定

8、子是相似的。如果永磁体产