你是否熟悉基于ARM芯片S3C4510的步进电机加减速控制尤其是它如何利用can通信协议来实现简单理

  • 天文科普
  • 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RISC芯片,支持多种操作系统、主频高、运算能力强,并且兼容8/16位器件,还能带来海量低价的SDRAM数据存储器。这使得它在各行各业获得了青睐,并展现出其强大的功能和巨大的商业价值。尤其是在控制领域,它已被越来越多地用于各种应用中。 在一些需要成本效益考虑的小型运动控制系统中

你是否熟悉基于ARM芯片S3C4510的步进电机加减速控制尤其是它如何利用can通信协议来实现简单理

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、运算能力强,并且兼容8/16位器件,还能带来海量低价的SDRAM数据存储器。这使得它在各行各业获得了青睐,并展现出其强大的功能和巨大的商业价值。尤其是在控制领域,它已被越来越多地用于各种应用中。

在一些需要成本效益考虑的小型运动控制系统中,步进电机经常作为执行元件使用。步进电机在这些场合最大的优势是:可以开环方式控制,无需反馈就能对位置和速度进行精确控制。但正因为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,电机会无法移动到新的位置,那么实际负载位置与预期位置之间会出现永久误差,即发生失步或过冲现象。因此,在开环控制系统中,如何防止失步和过冲是关键。

失步和过冲现象通常出现在启动和停止时。在正常运行过程中,如果直接以要求的高速启动,因为该速度超出了极限启动频率而无法正常启动,就可能导致丢失或根本无法启动,加速阶段会因惯性造成转子停留在接近终点平衡位置的下一个平衡点,从而产生过冲现象。在加减速过程,我们需要通过软件实现三段曲线,即加速、中间匀速、减速三个阶段,以避免以上问题。

采用微处理器对步进电机进行加减速控制实际上就是改变输出脉冲时间间隔。当升级时脉冲频率逐渐增加,当降级时脉冲频率逐渐减少。此外,还可以采用恒加速度算法,这样既易于操作,又效果显著。

为了实现这种变换,我们需要设置定时器中的装载值大小。一旦定时器溢出,就会产生一个脉冲。如果我们将这个定时器装载为ARM芯片S3C4510中的定时器,则定时器溢出的频率应该是二倍于所需调节脉隆数的一半。这样做保证了精确性并允许我们有效地管理我们的变换过程。

最后,由于ARM内核微处理主板具有较高主频以及指令执行速度快,它们能够生成较高的脉波并且能够实施快速但稳定的变换,因此非常适合经济型数控设备中代替传统基于PC计算机数控设备以降低成本。此外,在开发实用嵌入式数控系统的时候,一般都是建立在实用操作系统之上,如UC/0S-II。而这类操作系统本身都依赖于硬件周期触发作为调度基础。在移植操作系统及选择为何使用哪个计数事件触发手动选取涉及到的计数事件要格外小心,以免引起两者之间可能出现的问题从而导致整个项目失败。

猜你喜欢