基于stm32f103的双轴交流伺服系统

《基于stm32f103的双轴交流伺服系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第29卷第11期机电工程Vol．29No．112012年11月JournalofMechanical＆ElectricalEngineeringNov．2012*基于STM32F103的双轴交流伺服系统黄智聪，宋宝，唐小琦(华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉430074)摘要:针对传统单轴交流伺服系统存在体积大和成本高的问题，为满足工业自动化行业对结构紧凑型伺服驱动的需要，设计了一种全数字双轴永磁同步电机伺服系统。在分析了伺服系统实现原理和软硬件方案的基础上，该系统充分利用了STM32F103的2个高级定时器、3个高

2、速AD、2个正交编码器接口等丰富的片上资源，采用了单个STM32F103为主控制器，以两块智能功率模块(IPM)为功率电路，使系统结构紧凑。实验结果表明，该双轴驱动器的性能能够满足实际使用的需求。关键词:双轴交流伺服系统;永磁同步电机;STM32F103中图分类号:TP23;TH39文献标志码:A文章编号:1001－4551(2012)11－1290－04DualaxisACservosystembasedonSTM32F103HUANGZhi-cong，SONGBao，TANGXiao-qi(1.SchoolofMech

3、anicalScienceandEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract:Aimingattheproblemsoflargevolumeandhighcostontraditionalsingle-axisservodrive，tomeettheneedsofservodrivewithacompactstructureintheindustrialautomationmarket，adual-axisd

4、igitalpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)servosystemwasde-signedbasedonasingleSTM32F103.Twoadvancedcontroltimers，threehighspeedAD，twoquadratureencodersandotheronchipresourceswereused.TwoIPMswereconstructedastheparallelinverter.Synchronouscontrolalgorithmwasalsod

5、esignedintheprogram.Thesystemiscompact，andtheexperimentalresultsshowthattheperformanceofthisdualaxisservodrivecanmeettherequiementsintheapplication.Keywords:dual-axisACservosystem;permanentmagnetsynchronousmotor(PMSM);STM32F103(IPM)为主电路，构成一种新型的、结构紧凑、使用性0引言强的双轴伺服驱动

6、系统。本研究首先设计双轴交流伺服驱动器的硬件平台，结合三相永磁同步电机的数学随着交流伺服驱动在工业自动化控制中的应用越模型和矢量控制原理，设计双轴伺服软件控制算法，并来越广泛，迅速增长的工控市场对交流伺服系统的体［3］给出实验结果和分析。积、性能和成本也提出了更高的要求。目前，市场上普通的伺服驱动器基本上都是单轴的，大部分是基于1双轴交流伺服驱动器硬件平台“DSP+FPGA”的结构，DSP和FPGA共同协调完成电机控制、保护信号处理、输入指令响应、扫描按键显示双轴交流伺服驱动器具有单驱动、双轴驱动的功等功能，结构复杂而且成

7、本高。因此，研究具有结构紧能。该驱动器硬件部分由控制电路和功率电路两部分凑、高性能和低成本的伺服系统具有广阔的市场前组成。驱动器采用STM32F103系列芯片作为主控制［1－2］景。器，双智能功率模块(IPM)为主电路，系统电源输入为本研究设计一种双轴交流伺服驱动器，采用三相220V，控制电源均为单相220V输入。总体硬件STM32F103系列芯片作为主控制器，双智能功率模块结构图如图1所示。收稿日期:2012－05－23基金项目:国家自然科学基金资助项目(50905069);国家科技重大专项资助项目(2012ZX0400

8、1022);国家高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20090142120035)作者简介:黄智聪(1987－)，男，广东佛山人，主要从事数控技术、伺服驱动技术、能量管理技术方面的研究．E－mail:zhiconghuang@qq．com第11期黄智聪，等:基于STM32F103的双轴交流伺服系统·