基于STM32微控制器電機(jī)控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　變頻器的問(wèn)世和先進(jìn)的電機(jī)控制方法讓三相無(wú)刷電機(jī)（交流感應(yīng)電機(jī)或永磁同步電機(jī)）曾經(jīng)在調(diào)速應(yīng)用領(lǐng)域取得巨大成功。這些高性能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器過(guò)去主要用于工廠自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人。十年來(lái)，電子元器件的大幅降價(jià)使得這些電機(jī)驅(qū)動(dòng)器能夠進(jìn)入對(duì)成本敏感的市場(chǎng)，例如：家電、空調(diào)或個(gè)人醫(yī)療設(shè)備。本文將探討基于ARM的標(biāo)準(zhǔn)微控制器如何在一個(gè)被DSP和FPGA長(zhǎng)期壟斷的市場(chǎng)上打破復(fù)雜的控制模式，我們將以意法半導(dǎo)體的基于Cortex-M3 內(nèi)核的STM32 系列微控制器為例論述這個(gè)過(guò)程。

　　勵(lì)磁電流與直流的主磁通量（在一個(gè)PMSM電機(jī)內(nèi)的磁體磁通量）有關(guān) ，而 90°移相電流可以控制轉(zhuǎn)矩，功能相當(dāng)于直流電機(jī)的電樞電流。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，磁場(chǎng)定向控制方式可實(shí)現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)速控制，而且響應(yīng)速度快，使定子磁通量和轉(zhuǎn)子磁通量保持完美的 90 度相位差，即便在瞬變工作環(huán)境內(nèi)，仍然能夠保證優(yōu)化的能效，這是實(shí)現(xiàn)以電機(jī)拓?fù)錇闃?biāo)志的更復(fù)雜的控制方法所依據(jù)的基本理論框架，特別是對(duì)于PMSM電機(jī)，這個(gè)理論是無(wú)傳感器電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的基礎(chǔ)，既可以大幅降低成本（不再需要轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角傳感器和相關(guān)的連線），同時(shí)還能提高電機(jī)可靠性。在這種情況下，必須只使用電機(jī)數(shù)學(xué)模型、電流值和電壓值，通過(guò)計(jì)算方法估算轉(zhuǎn)子角度位置。在最低分鐘轉(zhuǎn)數(shù)只有幾百轉(zhuǎn)的情況下，這種狀態(tài)觀測(cè)器理論（在其它控制方法中）可以實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器的轉(zhuǎn)速控制，在某些情況下，最低分鐘轉(zhuǎn)數(shù)是靜止?fàn)顟B(tài)。