基于STM32的多通道PWM旋变信号发生器VIP免费

基于STM32的多通道PWM旋变信号发生器·93·基于STM32的多通道PWM旋变信号发生器刘江义，孙书鹰(军械工程学院光学与电子工程系，河北石家庄050003)摘要：正余弦旋转变压器是自动控制系统中的常用传感器元件，主要用于角度测量和传输，在_r-,_lk、国防等领域中应用广泛。利用STM32F4系列微控制器可输出多路脉冲宽度调制(PWM)信号的特性，设计了一种基于PWM的数字轴角转换(DSC)电路，模拟产生旋转变压器信号，较之传统DSC电路硬件结构得以简化。关键词：正余弦旋转变压器；PWM；数字轴角转换；STM32F4微控制器中图分类号：TM383．2文献标识码：A文章编号：1000—8829(2014)06—0093—03Multi-ChannelPWMRotaryTransformerSignalsGeneratorBasedonSTM32LIUJiang—yi，SUNShu—ying(DepartmentofOpticsandElectronicEngineering，OrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhuang050003，China)Abstract：SinCosrotarytransformerisacommonsensorelementintheautomaticcontrolsystem．it’Smainlyusedforanglemeasurementandtransmission．andiSwidelyappliedintheindustrialanddefonsefields．Ac—cordingtothecharacteristicthatSTM32seriesmicroprocessorcangeneratemulti—channelpulse—wid山modula—tion(PWM)signal，onedigitalsignalconverter(DSC)circuitisdesigned，whichisbasedonPWMandusedtosimulateandgeneraterotarytransfornlersignal．andthehardwarestructureiSsimplethantraditionalDSCcircuit．Keywords：SinCosrotarytransformer；pulse—widthmodulation；digitalsignalconverter；STM32microprocessor正余弦旋转变压器(简称旋变)是自动控制系统中的常用传感器元件，主要用于角度测量和传输。旋转变压器因其使用可靠、寿命长、能适应恶劣的工作环境、抗冲击、测量精度高等优点。1J，在工业、国防等领域中应用广泛。除了直接采用旋变元件完成相应功能以外，有时需要模拟产生旋变信号，实现所谓的数字轴角转换(DSC，digitalsignalconverter)。传统的DSC通常由数据锁存器、ROM正余弦表、相乘型数字模拟转换器和放大器等组成，电路复杂，模拟功放电路损耗大，需要散热器。设计了一种基于STM32系列微控制器可输出多路PWM信号的特性的DSC电路，采用H桥放大PWM信号，实现了无需散热器的高效率DSC功放。较之传统DSC电路硬件结构得以简化。1PWM产生多通道旋变信号原理1．1PWM简介收稿日期：2013—03—03作者简介：刘江义(1988一)，男，河北石家庄人，硕士研究生，主要研究方向为控制系统仿真；孙书鹰(1957一)，男，山东烟台人，硕士，副教授，主要研究方向为导航、制导与控制。在采样控制理论中有一个重要的结论，即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上，其效果基本相同。冲量既指窄脉冲的面积。这里所说的效果基本相同，是指该环节的输出相应波形基本相同。如把各输出波形用傅里叶变换分析，则它们的低频段特性非常接近，仅在高频段略有不同。2J。利用上述原理的PWM控制技术已经广泛应用于开关电源、电源逆变和电机控制等领域。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。例如，逆变应用中就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等、脉冲宽度按正弦规律变化的脉冲，即按正弦规律变化的PWM脉冲，如图1所示。通常上述PWM信号的高频分量与正弦波的频率相差较大，通过简单滤波电路，很容易从中提取所需正弦波。PWM控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术中应用广泛的控制方式，也是利用微控制器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。1．2PWM产生正余弦旋变信号原理1．2．1概述万方数据·94·《测控技术)2014年第33卷第6期口000口口口口0010ll0l0口口口口800I-．／＼／＼＼。／＼＼／V图1PWM波与其逆变正弦波的对应关系图旋变信号由激磁正弦交流信号tt=％sinwt(1)以及以此信号为载波、以轴角的正弦和余弦为调制信号的两相幅度调制信号{Mu。s=：U嘶．,sin。w娥tsi硎nO(2)组成的。按照上述原理，让PWM的占空比按正弦函数规律改变，经过滤波后即可得到正弦...