本書以基于 STM32 的無刷直流電機控制為目標,介紹 STM32 芯片、硬件設計及軟件設計的基礎知識,并循序漸進地介紹無刷直流電機的控制板制作和控制程序編寫。全書共 8 章,第 1 章介紹了 STM32 芯片基礎知識,包括 STM32 芯片的結構及性能、存儲空間及時鐘、中斷系統(tǒng)、定時器及 ADC。第 2~4 章圍繞電機的控制技術和編程設計,重點介紹了軟件設計和硬件設計基礎內容。第 5 章針對無刷直流電機控制系統(tǒng)外圍常用的控制手段的實現,介紹了觸摸屏的使用方法與芯片通信實現過程。第 6~8章以基于 STM32 的無刷直流電機控制為目標,分別對控制電路、軟件程序作了詳細介紹。本書按照實際制作環(huán)節(jié)講解,通過制作加深理解內容,全書的講解通俗易懂、深入淺出。本書適合作為電氣工程及其自動化、自動化、電機與電器、電力電子與電力傳動專業(yè)及其他相關專業(yè)的高年級高職、本科生和研究生的實踐類教材,也可作為工程技術人員研究、開發(fā)電氣控制系統(tǒng)的參考書。
STM32芯片具有強大的定時計數功能和嵌入式控制功能,特別適用于數據處理的測控場合,如工業(yè)自動化控制、電力電子技術應用、智能化儀器儀表及交流電機控制系統(tǒng)等。無刷直流電機是現在應用日益廣泛的驅動電機,按照反電動勢波形的差別,驅動方法也有所不同,反電動勢為梯形波的采用方波切換方式驅動,反電動勢為正弦波的采用矢量控制方式驅動。
為了幫助廣大工程技術人員及教學人員盡快掌握STM32編程技術在方波切換控制及正弦波矢量控制中的應用,我們編寫了本書,通過本書教會讀者應用STM32實現對無刷直流電機控制的硬件和軟件設計。本書介紹STM32的結構、功能和接口原理,深入淺出地闡述無刷直流電機控制的基本原理和方法,書中系統(tǒng)地介紹了硬件和軟件設計方法,并將實際制作過程通過范例給讀者參考,有助于讀者快速了解整個控制系統(tǒng)的框架、設計的重點及難點。
本書共8章:第1章介紹STM32芯片基礎知識;第2章介紹開發(fā)工具與交流電機控制基礎;第3章介紹STM32基礎實驗;第4章介紹電路繪制基礎知識;第5章介紹控制常用外圍設備觸摸屏;第6章介紹無刷直流電機控制硬件電路設計;第7章介紹無刷直流電機方波切換控制軟件程序設計;第8章介紹無刷直流電機正弦波矢量控制軟件程序設計。本書由江西理工大學任志斌教授和寧德職業(yè)技術學院張文光、宋莉莉老師編著,并由江西理工大學和機電設備及綠色冶金新材料福建省高職院校應用技術協(xié)同創(chuàng)新中心資助出版。參加編寫的還有寧德職業(yè)技術學院的鐘灼仔老師,參與程序調試及內容校對的還有劉榮昌、王美晨、王?、許斌、溫路佳等研究生。
另外,隨著CPU芯片的快速發(fā)展,不同公司的CPU芯片不斷推向市場,開發(fā)研究人員采用不同芯片開發(fā)控制器已成普遍現象。目前采用STM32芯片完成電機控制的用戶越來越多,作者在與有需求的企業(yè)開發(fā)委托的項目中都要求采用性價比高的芯片,因此選用了STM32芯片,并在書中以此芯片為例。雖然作者在編寫過程中花了不少精力,但仍難免有疏漏與不足之處,殷切期望廣大讀者批評指正。
作 者
2019年6月