基于微控制器的数字式温度伺服控制系统

　　3、电流采样模块。电流采样是通过0.5Ω 精密无感电阻R 来实现的。电阻值的选择要考虑当过流发生是能输出的最大电压,同时起到过流检测的作用。每一个PWM 周期对电流采样一次。本系统中PWM 周期是50μs,所以电流的采样频率为20KHz。电流采样中有一个问题需要特别注意,就是电流采样时刻的选择。由于对开关管采用单极性PWM 控制,在PWM“关”期间,电流经过常开的开关管和另一个开关管的续流二极管形成续流回路,这个续流回路并不经过电流检测电阻R,因此在R 上也没有压降,所以在PWM 周期“关”器件不能电流采样。

　　5 直流无刷电机调速控制算法

　　从理论上看,无刷直流电机的感应电动势和电磁转矩的公式如下:

　　由以上两个公式可见,感应电动势与转子转速成正比,电磁转矩与定子电流成正比,所以我对无刷电机的调速系统采用了如图5 的控制策略。

　　本系统中,以高性能ARNI 芯片LPC2214 为核心,采用PWM 控制方式控制电机的转速和电流,霍耳元件检测转子位置,以功率MOSFET 场效应管作为功率变换器件,实现全数字交流温度伺服系统。

　　本文作者创新点

　　本文针对数码变温空调温度伺服系统的控制特点,提出了一种基于LPC2214 全数字温度伺服控制系统,完成了系统的总体方案设计,同时又系统的软、硬件各部分进行了详细的设计与实现。通过合理的利用ARM 的片内资源,解决了硬件系统冗余控制难题;根据伺服系统的控制要求,选用了方波无刷直流电机作为伺服系统的执行机构;根据无刷电机的控制要求,设计了基于功率MOSFET 和栅极接口驱动芯片IR2130 的驱动电路。

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