在使用基于ARM芯片S3C4510的步进电机加减速控制系统时人们常会好奇什么是现场总线控制系统

  • 科研动态
  • 2025年01月26日
  • 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32位RISC芯片,不仅支持多种操作系统,而且具有高主频、高运算能力,并且兼容8/16位器件,同时能够带来海量低价SDRAM数据存储。因此,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,尤其是在控制领域取得了越来越广泛的应用。 在某些成本要求较低的运动控制系统中,步进电机通常被用作执行元件

在使用基于ARM芯片S3C4510的步进电机加减速控制系统时人们常会好奇什么是现场总线控制系统

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32位RISC芯片,不仅支持多种操作系统,而且具有高主频、高运算能力,并且兼容8/16位器件,同时能够带来海量低价SDRAM数据存储。因此,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,尤其是在控制领域取得了越来越广泛的应用。

在某些成本要求较低的运动控制系统中,步进电机通常被用作执行元件。这是因为步进电机可以开环方式控制,而无需反馈就能对位置和速度进行精确控制。但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,即使不能移动到新的位置,也可能出现永久误差,如失步或过冲现象。

为了防止这些问题,在开环控制系统中,加减速控制成为保证正常运行的关键。在启动或停止时,如果直接以要求的运行速度启动或者立即停止脉冲串,都会导致丢步或过冲现象。因此,加减速过程需要分为加速、匀速和减速三个阶段,以实现平滑变换。

通过微处理器对步进电机进行加减速控制,可以改变输出脉冲时间间隔,使之逐渐加快或放慢。当使用恒加速度算法时,操作便捷且效果显著。在这种方法下,每个Δtm时间内相邻脉冲完成一整转动,所以阴影部分面积为1。

软件实现方面,可以采用定时器中断方式,对电子线圈发出脉冲信号,这样定时器溢出的频率应该与二倍于实际所需频率相匹配。具体代码如下:

void pulse (REG16 f0, REG16 fmax, REG16 tran, REG16 steep){

UINT16 I;

A = ((fmax-f0)*(fmax+f0))/(2*trans);

for(i=0;i<=trans;i++){

f[i] = sqrt_16(2*A*i+f0*f0);

}

//其他代码省略...

}

其中f0表示起始脉冲频率, fmax表示达到匀速状态后的最大脉冲频率, tran表示过渡期间所需次数, 和 steep表示总共产生多少个脉衝. 结果表明,利用ARM芯片S3C4510等级处理器开发运动调节系统具有广阔发展前景,并且适合用于经济型数控设备以替代传统基于PC电脑的大型数控设备,从而降低成本。此外,在嵌入式实时操作系统(如UC/OS-II)的开发过程中,要特别注意定时管理,以避免潜在的问题并确保整个系统稳定运行。

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