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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 19/1-2 - 2017  - pp.59-73  - doi:10.3166/ejee.19.59-73
TITRE
Conception du contrôleur de moteur de concentrateur basé sur STM32

TITLE
Design of STM32-based hub motor controller

RÉSUMÉ

Cet article vise à développer une nouvelle architecture de contrôle de robot mobile à roues qui prend en charge le démarrage et l’arrêt de robots entraînés par des moteurs à double moyeu, la rotation avant et arrière des moteurs de moyeu et le contrôle coordonné de deux roues en mouvement. Inspiré par l'alimentation triphasée, la détection du signal de Hall et le mode de fonctionnement à onde carrée, le système de contrôle du moteur du concentrateur était composé d'un circuit d'alimentation, d'un circuit inverseur triphasé à pont complet, d'un circuit de détection de signal Hall, d'un circuit périphérique de Micro- ordinateur de microcontrôleur STM32, circuits de communication, circuit de détection de courant, circuit de détection de surintensité, circuit de saisie essentielle et carte de circuit imprimé. À l'aide du logiciel Keil, les programmes suivants ont été développés pour le système de contrôle de moteur de concentrateur, à savoir le programme de détection du clavier, le pilote du module de diodes électroluminescentes organiques (OLED), le programme de détection de la vitesse, le programme d'assistance proportionnel – intégral – dérivé (PID), programme de démarrage du moteur, programme de commutation du moteur, programme de contrôle PID de vitesse du moteur et programme d'arrêt du moteur. Cette recherche optimise avec succès l'architecture de contrôle du véhicule et simplifie la logique de contrôle en permettant au contrôleur de véhicule d'envoyer des instructions simples et de réaliser le contrôle de base du mouvement du corps du robot.



ABSTRACT

This paper aims to develop a new control architecture of wheeled mobile robot that supports the start-up and stop of robot driven by dual hub motors, the forward and reverse rotation of hub motors, and the coordinated control of two wheels in motion. Inspired by three-phase power supply, Hall signal detection, and square wave driving mode, the hub motor control system was made up of a power circuit, a three-phase full bridge inverter circuit, a Hall signal detection circuit, a peripheral circuit of STM32 single chip microcomputer, communication circuits, a current detection circuit, an over-current detection circuit, a key input circuit, and a printed circuit board (PCB). With the aid of Keil software, the following programs were developed for the hub motor control system, namely, the keypad detection program, the organic light-emitting diode (OLED) module driver, speed detection program, proportional–integral–derivative (PID) support program, motor startup program, motor commutation program, motor speed PID control program and motor stop program. This research successfully optimizes the vehicle control architecture and simplifies the control logic, allowing the vehicle controller to send simple instructions and achieve the basic motion control of the robot body.



AUTEUR(S)
Yinggang SHI, Xinjing ZHANG, Jianxing LI, Li LIU, Yongjie CUI

MOTS-CLÉS
Robot mobile à roues, Moteur à courant continu (DC) sans balais, Contrôle proportionnel–intégral–dérivé (PID), Système de contrôle numérique, Inverseur triphasé à pont complet.

KEYWORDS
Wheeled mobile robot, Brushless direct current (DC) motor, Proportional– integral–derivative (PID) control, Digital control system, Three-phase full bridge inverter.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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