瑞萨电子32位MCU在伺服电机中的应用.

1、瑞萨电子 32 位 MCU在伺服电机中的应用在伺服系统中，由于交流永磁同步电机具备十分优良的低速性能、可以实现弱 磁高速控制，调速范围宽广、动态特性和效率都很高，已经成为伺服系统的主 流之选。目前永磁同步交流伺服技术已成为工业自动化的支撑技术之一。本文 以瑞萨电子 32 位变频用 MCUV850E/IX3UPD70F345为4例，阐述其在交流伺服系 统中的应用。关于瑞萨电子 UPD70F3454UPD70F345是4瑞萨电子开发的用于变频 控制的 32 位高性能 MCU，使用 V850核、 RISC架构、 5级流水线、内置 DSP在伺服系统中，由于交流永磁同步电机具备十分优良的低速性能、可以实

2、现弱 磁高速控制，调速范围宽广、动态特性和效率都很高，已经成为伺服系统的主 流之选。目前永磁同步交流伺服技术已成为工业自动化的支撑技术之一。本文以瑞萨 电子 32位变频用 MCUV850E/IX3 UPDst ="on" tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="False" sourceval ue="70"unitname="F">70F</ st1 :chmetcnv>34

3、54 为例，阐述其在交流伺服系统中的应 用。关于瑞萨电子 UPD70F3454UPD70F3454是瑞萨电子开发的用于变频控制的 32 位高性能 MCU，使用 V850 核、 RISC架构、 5 级流水线、内置 DSP功能、最大 64MHZ，内置 256K flash ROM及相关外围功能，例如 DMA控制器，定时器 /计数器 ，串行接口 UART、 SPI、IIC，A/D，总线控制器，低压检测，片上调试等。针对变频控制， UPD70F3454提供有 2组六相 PWM输出、两组独立的 12位 AD转换器，内置比较 器和运放，两组 编码器 输入计数器，高度集成了伺服电机控制所需的外围设 备，并且

4、可以实现用一个 MCU实现对两个伺服电机的控制。系统原理1、系统硬件结构：基于 UPD70F3454的伺服控制系统硬件如下图。主要包括：、MCU UPD70F345及4其周边电路， 3454为核心控制器，接收外部信号，判断 系统的工作模式，并转换成 逆变器 的开关 信号输出，隔离后后驱动 IPM， EEPROM用于参数的保存和用户信息的存储。 RS232模块 负责与上位机进行通 信，或者直接通过上位机发送速度、方向控制信息；编程、调试可以通过 MINICUBE、MINICUBE、2 PG-FP5。、 IPM驱动电路， MCU输出 6相 PWM信号，经过光耦隔离传送、 IPM全桥逆变 输出，驱动

5、伺服电机工作的强电电路。、电流采样，系统至少需要采样两相电流，如 Ia 和Ic ，采样电路的信号经 3454 内部 AD模块的运放、比较器后进行模数转换。、转子位置检测，由增量式 光电编码器输出的正交编码信号 A、B、Z 输入至 MCU的 TMT模块，可以判断电机转子的位置和电机转速信号。、传感器信号的输入，包括脉冲量输入、模拟输入、开关输入等及与其他 MCU的通信。spt ="63" coordsize="21600,21600">图： 瑞萨电子 UPD70F3454伺服控制硬件结构图2、特点及优势： 、精细的全数字化控制。采用瑞萨电子 32 位

6、专用变频 MCU，64MHZ CPU和 PWM操作时钟，高精度频率输出。 、低廉的系统成本。 UPD70F3454搭载有上电清零、电压检测、稳压器、 4 个 运放、 8 个比较器、编码器接口等丰富外设资源。 、丰富周边功能。 5V单电源 、外部总线、 DMA控制器。 、提供安全、安心的高端变频电机评价系统，对系统各个模块有软件的参考 代码,比如 PW、M AD、TMT等模块，用户可以很方便的在原系统上进行二次开 发。并且有电机组强大的支持团队。UPD70F3454除了高速实时响应和单时钟指令外，还支持乘法指令、饱和运算、 位操作等为数字伺服控制系统而优化的指令。本文基于 UPD70F3454的伺服控制 系统，充分利用 MCU内部资源情况下，电路设计简单、外围器件少，满足矢量 控制的实时要求，实现伺服的全数字化的控制。而