在使用基于ARM芯片S3C4510的步进电机加减速控制系统时现场总线传输介质有哪些
随着工业的进步,嵌入式技术得到了广泛的应用和成熟。ARM嵌入式处理器作为一种高性能、低功耗的RISC芯片,支持多种操作系统、主频高、运算处理能力强,并可兼容8/16位器件,还能带来海量低价的SDRAM数据存储器。它在各行各业中获得了青睐,展现出强大的功能和巨大的商业价值。尤其是在控制领域,它取得了越来越广泛的应用。在开发运动控制系统时,以ARM为内核的嵌入式微处理器显示出了巨大的发展空间。
在某些要求成本较低但精度要求较高的运动控制系统中,步进电机经常被用作执行元件。步进电机在这种应用场合下最大的优势是:可以开环方式控制而无需反馈就能对位置和速度进行控制。但是,由于负载位置对控制电路没有反馈,因此步进电机必须正确响应每次励磁变化。如果励磁频率选择不当,电机可能无法移到新的位置,那么实际负载位置将与所期待位置出现永久误差,即发生失步或过冲现象。
因此,在开环控制系统中,加减速问题成为确保正常运行关键点之一。当失步或过冲现象发生时,一般情况下极限启动频率相对较低,而需求运行速度通常更高。如果直接以需求速度启动,因为该速度已超过极限启动频率而无法正常启动,这可能导致丢失或者根本不能启动,同时产生堵转。此外,当达到终点后立即停止发送脉冲串,将会使转子停留在接近终点平衡位置并停留,从而引发过冲现象。
为了解决这些问题,我们采用软件加减速方法,其中包括加速阶段、二级匀速阶段以及减速阶段。这一过程通过改变输出脉冲间隔实现,即升速时逐渐增加脉冲频率,降慢时逐渐降低脉冲频率。
利用恒加速度算法,可以轻松操作并显著提高效果。在这一过程中,每个Δtm时间内相邻两个脉冲完成一步移动,使得阴影部分面积保持1。
对于定制程序,我们需要设置定时器中的装载值大小,以及调整ARM芯片S3C4510中的定时器溢出次数,以便产生特定的脉冲序列。具体来说,我们通过修改定时器装载值来实现不同加减速段落之间的切换,并根据不同的参数(如起始及最大脉衝頻率、過渡間隔等)来优化程序性能。
总结来说,以ARM为核心的微处理器由于其高速指令执行和高效输出能力,被广泛用于经济型数控设备替代传统PC型数控设备以降低成本。此外,在嵌入式实时操作系统移植过程中,要特别注意与硬件资源共享的问题,以免影响整个系统稳定性和安全性。