32位MCU在伺服電機中的應用

在伺服系統中，由於交流永磁同步電機具備十分優良的低速性能、可以實現弱磁高速控制，調速範圍寬廣、動態特性和效率都很高，已經成為伺服系統的主流之選。目前永磁同步交流伺服技術已成為工業自動化的支撐技術之一。

以瑞薩電子32位元變頻用MCU V850E/IX3 UPD70F3454為例，介紹其在交流伺服系統中的應用。

UPD70F3454是瑞薩電子開發的用於變頻控制的32位高性能MCU，使用V850核、RISC架構、5級流水線、內置DSP功能、最大64MHZ，內置256K flash ROM及相關週邊功能，例如DMA控制器，計時器/計數器，序列介面UART、SPI、IIC，A/D，匯流排控制器，低壓檢測，片上調試等。針對變頻控制，UPD70F3454提供有2組六相PWM輸出、兩組獨立的12位AD轉換器，內置比較器和運放，兩組編碼器輸入計數器，高度集成了伺服電機控制所需的週邊設備，並且可以實現用一個MCU實現對兩個伺服電機的控制。特點及優勢：

1.精細的全數位化控制。採用瑞薩電子32位元專用變頻MCU，64MHZ CPU和PWM操作時鐘，高精度頻率輸出。
2.低廉的系統成本。UPD70F3454搭載有上電清零、電壓檢測、穩壓器、4個運放、8個比較器、編碼器介面等豐富外設資源。
3.豐富周邊功能。5V單電源、外部匯流排、DMA控制器。
4.提供安全、安心的高端變頻電機評價系統，對系統各個模組有軟體的參考代碼,比如PWM、AD、TMT等模組，使用者可以很方便的在原系統上進行二次開發。並且有電機組強大的支援團隊。

UPD70F3454除了高速即時回應和單時鐘指令外，還支援乘法指令、飽和運算、位元操作等為數位伺服控制系統而優化的指令。本文基於UPD70F3454的伺服控制系統，充分利用MCU內部資源情況下，電路設計簡單、週邊器件少，滿足向量控制的即時要求，實現伺服的全數位化的控制。而低成本高性能的MCU控制特性使得該系統具有很好的應用前景。