基于STM32的多通道PWM旋转变压器信号生成器.pdf

简介：
本论文介绍了一种基于STM32微控制器设计的多通道PWM旋转变压器信号发生器，旨在提供精确的模拟信号以测试和验证电机控制系统。 旋转变压器是一种应用于自动控制系统中的传感器元件，主要用于角度测量和信号传输。它具有高可靠性、长寿命以及在恶劣环境下的稳定工作能力等特点，在工业和国防等领域得到了广泛应用。 数字轴角转换（DSC）是通过数字信号处理技术来模拟产生旋转变压器信号的过程。当直接采集旋变信号困难时，可以使用这种方法实现角度信号的转换。 传统DSC电路通常包括数据锁存器、ROM正余弦表、相乘型数模转换器和放大器等组件。这类结构复杂且存在较大损耗的问题，需要额外设计散热装置以确保正常运行。 本段落提出了一种基于STM32微控制器的设计方案，用于生成多通道PWM旋变信号的DSC电路简化了硬件架构，并通过H桥放大PWM信号实现了无需散热设备的高效功放效果。 脉冲宽度调制（PWM）技术可以将模拟信号转换为数字形式。其原理在于不同形状但面积相等的窄脉冲在具有一定惯性的环节上产生相同的效果，从而控制输出幅值和频率而不会改变波形低频特性。该技术被广泛应用于开关电源、逆变器及电机控制系统中。 PWM的应用可以通过滤波电路从一系列具有特定正弦规律变化宽度的脉冲信号中提取出所需的正弦波。 STM32F4系列微控制器是ST公司推出的一款高性能32位微处理器，具备丰富的外设资源和强大的处理能力。该系列产品支持多路PWM输出功能，非常适合用于实现本设计中的旋变信号模拟与生成任务。 总之，结合STM32F4微控制器的PWM输出能力和数字轴角转换技术可以简化传统DSC电路的设计，并提高信号发生器的工作效率及可靠性。这种基于数字PWM技术的方法不仅克服了传统模拟电路的一些局限性，在维护和升级方面也更加灵活，适用于需要高精度角度测量与传输的应用场景。