stm32和电机开发(直流有刷电机和步进电机)
时间:2023-07-16 05:37:00
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许多课程喜欢完整地讲述电机的原理。但对于控制学生来说,这部分内容是否真的需要讨论。大多数电机控制都在学习stm32之类的mcu然后开始。根据个人认知习惯学习这部分可能更有效。
1.直流刷电机和步进电机
尽管直流无刷电机bldc、pmsm这两种电机似乎技术含量更高,但从学习的角度来看,直流刷电机和步进电机是最合适的。说到直流刷电机,你可以象成小时候玩具上的电机。电源两侧将有一个正负极。如果是正接,电机就会正转;如果反接,就会反转。
步进电机,更多的是二相四线步进电机,可以简单地看作是两对正负线。如果你想转动步进电机,你只需要定期给出一定数量的方波。例如,当一个方波发出时,电机将转向1.8°。只要不停给pwm方波,电机转下方波。
2.直流刷电机和直流无刷电机bldc
从接口上看,前者通常是正负接口;bldc一般有三个接口,即u、v、w。
3、控制方法
以直流刷电机为例,如果直接连接到电源两侧,则满功率下必须有最大转速。基于最大转速,想象一下,把电源分成高低方波。例如,将1s时间分为1000份,1000份ms在时间内,有时间供电,有时间不供电,这样电机的速度就可以从最大速度下降。若要加速,则增加供电时间比;若要减速,则要降低供电时间比,这样才能达到我们的目的。
对于步进电机来说,控制方法更简单。如果你想快一点,最好在单位时间内发送更多的方波数量;慢一点,发送更少的方波。
4、反馈控制
上面提到了电机控制。但是,如何确保控制的有效性呢?例如,对于直流刷电机,我们希望保持恒定的速度,那么除了调整方波外,还需要什么呢?是否需要一个测量传感器。传感器会告诉我们当前的速度。事实上,这个传感器被称为编码器。由于电机控制有一定的延迟,如果测量发现速度慢,则增加电源比;如果速度快,则降低电源比。这个过程,写成代码stm32成为自动调速系统。
5.用驱动板控制电机
之前说到会把电源切分成一段一段的方波。如何完成这个过程,即驱动板。在此之前,需要了解控制信号和驱动信号的区别。控制信号,这个Control电压一般很小,小到几伏就可以了;但是驱动信号很大,一般有几十、几百、几万伏。因此,驱动板相当于开关。打开后,外部电源直接传输给电机;关闭后,切断外部电源与电机之间的联系。
6.电机控制的目标
电机通常有三个控制目标:扭矩或电流、速度和距离。精度的保证主要来自编码器和控制算法。评估电机质量的指标有很多,如响应时间、精度等。