Ontwerp van nie-induktiewe mikro-motorskema gebaseer op GD32E230/F303 reeks MCU

Die tandheelkundige handstuk, ook bekend as die mondelinge handstuk, is 'n mediese toestel wat aan die stomatologie-afdeling toegewy is. Sedert sy ontstaan ​​is dit deur pasiënte en operateurs verwelkom met sy buitengewone rotasiespoed, wat vinnig die elektriese handstuk vervang en 'n onontbeerlike deel van vandag se tandheelkundige werk word. ontbrekende gereedskap

Hierdie oplossing gebruik Zhaoyi se innoverende GD32E230/F303-reeks MCU as die hoofbeheer. Dit het die eienskappe van vinnig, stabiel, lae geraas en lae koste. Dit kan in tandheelkunde gebruik word om hoëspoed tandheelkundige bors te hou vir boor, slyp, skoonmaak en skoonheidsorg, ens.

Elektriese parameters van motorskema

· Spoed ≥300000rpm, maksimum wringkragreeks 0.075-0.15N.cm

· Vorentoe/agtertoe/spoedbeheer/spoedvertoning

· Meerrigtingklepbeheer

· Geraas <70dB

1. GD32E230 nie-induktiewe vierkantgolfbeheer laekoste-oplossing

program funksies

Die GD32E230-waarde-toegevoegde MCU met Arm Cortex-M23-kern word as die hoofbeheer gebruik. In die nie-induktiewe vierkantgolfbeheer word die kommutasiesein hoofsaaklik verkry deur middel van die nul-kruispunt van die terug-EMK (die sein van die nul-kruispunt van die terug-EMK en die kommutasie van die motor Die seine is uit fase met 30° elektriese grade). Om die sein van die nul-kruising van die terug-elektromotoriese krag te verkry, word die hardeware-vergelykingsmetode gebruik om die waarde van die terminaalspanning wat opgespoor is met die neutrale puntspanning van die motor te vergelyk om die sein van die nulkruising van die terug elektromotoriese krag.

Hierdie oplossing het die kenmerke van eenvoudige stroombaan en lae koste, en word hoofsaaklik gebruik in tand skoonmaak toerusting, tand sorg en ander geleenthede.

Oplossing kringbord

GD32E230 reeks MCU hoof spesifikasies

· Cortex-M23@72MHz, 55DMIPS verwerkingsprestasie

· Flits: 64KB/32KB/16KB

· SRAM: 8KB/6KB/4KB

· Hoëspoed en hoë-presisie ADC, 12Bits ADCx1@2.6Msps, 10 kanale

· Gevorderde timer x1, wat 6 komplementêre PWM-uitsette kan genereer met verstelbare dooie tyd

· Universele timer x5

· Flits met hardeware-enkripsiebeskerming

· Veelvuldige seriële kommunikasiemetodes: I2Cx2, SPIx2, UARTx2;

· Ryk pakkettipes: TSSOP20/LGA20/QFN28/QFN32/LQFP32/LQFP48

· Toevoerspanning: 1.8V~3.6V

· Onafhanklike hulpbronne soos enkelsiklus hardeware vermenigvuldigers, hardeware verdelers, hardeware verdelers, geneste vektore onderbrekingsbeheerders (NVICs)

· Industriële graad bedryfstemperatuur reeks: -40 ℃ ~ 105 ℃

· Industriële ESD Eienskappe: 6000 Volt

2. GD32F303 nie-induktiewe FOC beheer hoë-prestasie oplossing

program funksies

Nie-induktiewe FOC-beheer gebruik hoofsaaklik die wiskundige model van die motor en die kennis van sommige outomatiese beheerbeginsels om die beheer van die motor te realiseer. In die beheer van nie-induktiewe FOC is dit gewoonlik nodig om die ooreenstemmende waarnemer te gebruik om die rotorposisie indirek te verkry, ten einde beter dinamiese en statiese eienskappe, beheer akkuraatheid, reaksie spoed en stabiliteit prestasie van die stelsel te verkry. Hierdie oplossing is ontwerp met die GD32F303 hoofstroom MCU gebaseer op die Arm Cortex-M4 kern. Die GD32F303 het sy eie drywende-punt-bewerkingsfunksie, wat die PID-proporsionele parameterinstelling beter kan beheer deur drywende-punt-werking, en het vinnige dinamiese reaksie.

Die beheermetode gebruik die glyfilmring-waarnemermetode (vir die spesifieke formule en beginsel, verwys asseblief na die toepassingsdata van borsellose GS-motorbeheer). Dit word gerealiseer deur die beheerbeginsel van die veranderlike struktuur van die sinovium in die outomatiese beheerbeginsel. Die veranderlike struktuur van die sinoviale membraan is eintlik 'n beheerstrategie van die veranderlike struktuurbeheerstelsel. Dikwels na verwys as "glymodus" of "glymodus" beweging. Hierdie glymodus het niks te doen met die parameters en versteurings van die stelsel nie, en kan ontwerp word, sodat die stelsel goeie robuustheid het.

Oplossing tegniese hoogtepunte

Die aanskakel van die borsellose en nie-induktiewe GS-motor is 'n baie kritieke stap. Ten einde die eienskappe van vinnige en stabiele begin en lae geraas te bereik, neem hierdie skema die I/F-beginmetode aan. Die kern van die I/F-beginmetode is om 'n roterende stroomvektor te genereer waarvan die amplitude die verwysingswaarde volg en die frekwensie geleidelik in die ankerwikkeling toeneem, sodat die rotor versnel kan word om te begin. Die kenmerk daarvan is dat dit werk in die toestand van spoed ooplus en huidige geslote lus. Na die koördinaattransformasie van die statorwikkelstroom word dit geprojekteer op die roterende koördinaatstelsel wat bepaal word deur die bevelposisiehoek, en word beperk deur die verwagte waarde, wat oorstroom effektief kan vermy. Die beheerblokdiagram daarvan word in die volgende figuur getoon.

Die rotasiespoed van hierdie oplossing kan 100 ~ 380,000 RPM wees by hoë en lae snelhede, en is geskik vir mikro-hoëspoedmotortoepassings, soos mediese tandheelkundige hoëspoedhandstukke, slypmasjiene, ens.

Oplossing kringbord

GD32F303 reeks MCU hoof spesifikasies

· Cortex-M4@120MHz hooffrekwensie, 150DMIPS verwerkingsprestasie

· Flits: 256KB~3072KB

· SRAM: 48KB~96KB

· Toevoerspanning: 2.6V~3.6V

· 3 12-bis ADC@2.6Msps, 21ch

· 1 24-bis SysTick timer stelsel tik timer, tot 4 algemene 16-bis timers, 2 basiese timers en 1 verbeterde timer

· Veelvuldige seriële kommunikasiemetodes: I2C x2, SPI x3, USART+UART x5

· Ryk pakkettipes: LQFP48/LQFP64/LQFP100/LQFP144

· Onafhanklike hulpbronne soos enkelsiklus hardeware vermenigvuldigers, hardeware verdelers, hardeware verdelers, geneste vektore onderbrekingsbeheerders (NVICs)

· Floating Point Unit

· Industriële graad bedryfstemperatuur reeks: -40 ℃ ~ 85 ℃