基于 µC/OS-Ⅱ的多任务无刷直流电机驱动控制系统设计
1. 引言
本 设 计 提 出 了 一 种 基 于 32 位 ARM7 微 处 理 器 LPC2292 和 实 时 操 作 系 统
µC/OS-Ⅱ的无刷直流电动机的数字控制方法,将运动控制、故障监视、诊断和
保护、人机交互界面等功能集为一体,实现复杂的系统控制。
2. 系统硬件设计
2.1 LPC2292简介
LPC2292是飞利浦公司生产的32位ARM7TDMI-S微处理器,具有低功耗,低
价格,高性能的特点。LPC2292含16 KB片内静态RAM和256 KB片内Flash程序存
储器,具有足够的程序和数据存储容量;128位宽接口/加速器可实现高达60 MHz
的工作频率(54 MIPS);2个32位定时器(带4路捕获和4路比较通道)、6路PWM输
出;8路10位A/D转换器,转换时间低至2.44µs;2个互连的CAN接口;多个串行
接口,包括2个16C550工业标准UART、高速I
2
C接口(400kb/s)和2个SPI接口。除
此之外,LPC2292还具有ARM7处理器共同的特性:支持双指令集和采用向量式
中断。在不同的存储器条件下,双指令集增加了程序设计的灵活性,有利于提高
代码执行效率。向量式中断控制,可实现多达18个优先级的中断服务,增强了系
统的复杂应用能力。
鉴于LPC2292的以上特点和系统设计的要求,本系统选择LPC2292作为系统
控制芯片。
2.2 系统硬件结构
图1给出了三相无刷直流电动机的ARM控制系统硬件结构框图。本设计采用
的三相无刷直流电动机定子绕组为星型接法,驱动电路采用IR公司的专用集成芯
片IR2233,逆变器采用三相桥式结构,转子位置采用霍尔元件检测,并利用位置
信号估算转子转速以实现速度闭环控制。