本書以基于 STM32 的無刷直流電機控制為目標(biāo),介紹 STM32 芯片、硬件設(shè)計及軟件設(shè)計的基礎(chǔ)知識,并循序漸進(jìn)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(chǔ)知識,包括 STM32 芯片的結(jié)構(gòu)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(shù)和編程設(shè)計,重點介紹了軟件設(shè)計和硬件設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)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(xiàn),介紹了觸摸屏的使用方法與芯片通信實現(xiàn)過程。第 6~8章以基于 STM32 的無刷直流電機控制為目標(biāo),分別對控制電路、軟件程序作了詳細(xì)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(nèi)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(guān)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(shù)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(shù)功能和嵌入式控制功能,特別適用于數(shù)據(jù)處理的測控場合,如工業(yè)自動化控制、電力電子技術(shù)應(yīng)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(xiàn)在應(yīng)用日益廣泛的驅(qū)動電機,按照反電動勢波形的差別,驅(qū)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(qū)動,反電動勢為正弦波的采用矢量控制方式驅(qū)動。
為了幫助廣大工程技術(shù)人員及教學(xué)人員盡快掌握STM32編程技術(shù)在方波切換控制及正弦波矢量控制中的應(yīng)用,我們編寫了本書,通過本書教會讀者應(yīng)用STM32實現(xiàn)對無刷直流電機控制的硬件和軟件設(shè)計。本書介紹STM32的結(jié)構(gòu)、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(shè)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(shè)計的重點及難點。
本書共8章:第1章介紹STM32芯片基礎(chǔ)知識;第2章介紹開發(fā)工具與交流電機控制基礎(chǔ);第3章介紹STM32基礎(chǔ)實驗;第4章介紹電路繪制基礎(chǔ)知識;第5章介紹控制常用外圍設(shè)備觸摸屏;第6章介紹無刷直流電機控制硬件電路設(shè)計;第7章介紹無刷直流電機方波切換控制軟件程序設(shè)計;第8章介紹無刷直流電機正弦波矢量控制軟件程序設(shè)計。本書由江西理工大學(xué)任志斌教授和寧德職業(yè)技術(shù)學(xué)院張文光、宋莉莉老師編著,并由江西理工大學(xué)和機電設(shè)備及綠色冶金新材料福建省高職院校應(yīng)用技術(shù)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(shù)學(xué)院的鐘灼仔老師,參與程序調(diào)試及內(nèi)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(xiàn)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