基于STM32F107的搬运机器人电机控制系统设计
1．2 模块的选择与设计
1．2．1 功率驱动的设计
电机的供电电源是由24 V的蓄电池提供，额定功率为240W，由4个75N75组成桥式电路来实现。75N75是MOSFET功率管，其最高耐压75V，最高耐流75 A，电机驱动电路如图2所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/160667.htm
Q1、Q4和Q2、Q3分别组成两个桥路，分别控制电机的正转和反转。高端驱动的MOS管导通时源极电压和漏极电压相同且都等于供电电乐VCC，所以要实现MOS管正常的驱动，栅极电压要比VCC大，这就需要专门的升压芯片IR2103。控制器产生的PWM信号输入HIN引脚，控制器I／O口输出的EN1、EN2作为使能信号。输出端HO就可得到比VCC要高的电压，且高出的电压值正好是充在电容两端的电压。二极管提高导通速度，使得75N75的导通电阻更小，降低了开关管的损失。同时IR2103的两个输出口HO、LO具有互锁功能，防止由于软件或硬件错误造成的电机上下桥臂直通造成短路。
1．2．2 过流保护的设计
在电机控制系统中安装过流保护有两方面的意义：一是防止在电机正常运行时，电机出现超载或堵转而使得电枢绕组电流过大损害电机甚至引发火灾；另一方面是由于电机肩动时启动电流很大，往往不能直接启动，既需要等励磁绕组逐渐建立磁场后再正常运行，又希望电机以尽量快的速度肩动起来。有了过流保护对电流进行斩波，可以使电机安全快速地启动。过流保护原理图如图3所示。
电机的相电流通过康铜丝转换成电压信号Vtext，经过运算放大器放大后的模拟量AD1送至控制器A／D转换模块，同时将经过电压比较器比较后的数字量EVA送至控制器的外部中断口。
2 系统的软件设计
2．1 μC／OS-II的体系结构
μC／OS-II是一种可移植的、可植入ROM的、可裁剪的、抢占式的实时多任务操作系统内核，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，最小内核可编译至2 KB。μC／OS-II是用C语言和汇编语言编写的，其中绝大部分代码郜是用C语言编写的，只有极少部分与处理器密切相关的代码是用汇编语言编写。μC／OS-II仅仅包含了任务调度、任务管理、时间管理、内存管理、任务间的通信和同步等基本功能。
评论