基于STM32F103的深海遠程電機控制系統(tǒng)課件

1、基于STM32F103的深海遠程電機控制系統(tǒng) 學號： 123401姓名： 邵尉 深?？茖W考察所用的調(diào)查設備其動力系統(tǒng)往往采用鋰電池供02Jn有刷直流電機的方式，但鋰電池供電存在較多弊端，且有刷直流電機機械換相部分容易因工作環(huán)境的惡劣出現(xiàn)故障，針對這種情況設計了一種基于STM32F103微控制器的遠程永磁同步電機控制系統(tǒng)。采用同軸電纜供電，使系統(tǒng)的運行更加高效更加可靠，有效延長了作業(yè)時間。背景：STM32F103簡介總體評價：中等容量增強型，32位基于ARM核心的帶64或128K字節(jié)閃存的微控制器 USB、CAN、7個定時器、2個ADC 、9個通信接口 使用場合： 電機驅(qū)動和應用控制 醫(yī)療和手持

2、設備 PC游戲外設和GPS平臺 工業(yè)應用：可編程控制器(PLC) 、變頻器、打印機和掃描儀 警報系統(tǒng)、視頻對講、和暖氣通風空調(diào)系統(tǒng)一、系統(tǒng)控制原理能源與數(shù)據(jù)混合傳輸同軸電纜既給整個水下系統(tǒng)供電同時又提供了上位機和控制系統(tǒng)通信的線路，供電電壓為lkV。數(shù)據(jù)耦合通信模塊負責在同軸電纜上分離或疊加經(jīng)調(diào)制過的信號，而DCDC電源負責把同軸纜上的1kV高壓降為電機的300V工作電壓并產(chǎn)生供控制系統(tǒng)使用的15V電壓。STM32F103微控制器通過光耦隔離的RS232與數(shù)據(jù)耦合通信模塊進行數(shù)據(jù)交換，即接收指令或反饋電機工作狀態(tài)。22數(shù)據(jù)耦合通信模塊 數(shù)據(jù)耦合通信模塊主要由數(shù)據(jù)耦合器和調(diào)制解調(diào)電路兩部分構成。

3、調(diào)制解調(diào)電路對數(shù)據(jù)信號進行調(diào)制和解調(diào)處理以實現(xiàn)信號的遠距離傳輸。數(shù)據(jù)耦合器實質(zhì)上就是濾波器，它是實現(xiàn)混合傳輸功能的主要部分。由于高壓功率電源和數(shù)據(jù)信號均要在此通過，故要求濾波網(wǎng)絡耐高壓，且傳輸功率信號損耗要小、效率高。該濾波網(wǎng)絡在同軸電纜的水上和水下兩端各有一組，其結(jié)構完全相同。2.4 IPM功率驅(qū)動和電流采樣模塊 本設計的功率部分采用了FAIRCHILD公司的 FSBB20CH60IPM模塊，該功率智能模塊集成的MOS管最大工作電壓為600V，最大工作電流20A，具有很強的自我保護電路，并帶有一路故障輸出。2.5光耦隔離RS232 為防止電機控制系統(tǒng)因高壓擊穿進而損壞數(shù)據(jù)耦合通信模塊，在ST

4、M32F103微控制器和數(shù)據(jù)耦合通信模塊之間采取了光耦隔離措施。光耦隔離RS232的原理圖如圖6所示。隔離芯片采用4N35，由于光耦器件的速度限制且所需傳送的數(shù)據(jù)量較小，故RS232的通信速率設定為9600波特率。2.7 DCDC及電源管理模塊DCDC電源把同軸電纜上的1kV功率電壓降為電機的300V工作電壓并同時產(chǎn)生供FSBB20CH60功率模塊使用的15V電壓，該電壓為其集成MOS管的門極驅(qū)動電平。電源管理模塊則使用LM7805和LMlll7，把15V電壓進一步降低，產(chǎn)生供ST粥2F103微控制器及控制系統(tǒng)中其它器件使用的33V電壓。四、總結(jié) 本文使用意法半導體公司的最ARMCortexM3微控制器STM32F103控制PMSM電機，STM32F103具有高速雙AD、高級定時器等電機控制所必須的電路