STM32G4入门与电机控制实战

作品简介

本书基于STM32G4电机控制开发套件，围绕STM32G4入门与电机控制实战进行了系统的介绍。STM32G4入门部分从基础认识和操作入手，介绍STM32G4系列微控制器及生态资源、P-NUCLEOIHM03电机控制套件、软件生态系统及开发工具的使用，给出了基于NUCLEO-G431RB开发板的基础实验例程；电机控制部分详细介绍了无刷直流电机和永磁同步电机控制技术，涵盖电机系统结构、数学模型、控制原理及电机参数测量等关键内容；在此基础上还提供了基于P-NUCLEO-IHM03套件的电机入门级控制实例及包括无刷直流电机有感方波控制与永磁同步电机有感FOC控制的电机进阶控制案例。

许少伦，博士，上海交通大学，电子信息与电气工程学院电气工程系，高级工程师，中国机器人及人工智能大赛上海赛区组委会委员；上海交通大学电气工程学科教学指导委员会委员。

作品目录

• 前言
• 第1章　STM32G4概述
• 1.1　STM32G4系列的特性
• 1.2　STM32G4的主要应用
• 1.3　STM32生态资源
• 第2章　STM32电机控制套件P-NUCLEO-IHM03
• 2.1　NUCLEO-G431RB开发板
• 2.1.1　NUCLEO-G431RB开发板概述
• 2.1.2　NUCLEO-G431RB开发板的硬件构成
• 2.2　X-NUCLEO-IHM16M1三相驱动板
• 2.2.1　X-NUCLEO-IHM16M1三相驱动板概述
• 2.2.2　X-NUCLEO-IHM16M1三相驱动板的硬件构成
• 2.3　三相云台电机GBM2804H-100T
• 2.4　DC电源
• 第3章　软件开发环境
• 3.1　开发环境概述
• 3.2　STM32CubeMX
• 3.2.1　下载和安装
• 3.2.2　工具界面
• 3.3　STM32CubeIDE
• 3.3.1　下载和安装
• 3.3.2　工具界面
• 3.4　Keil（MDK-ARM）
• 3.4.1　下载和安装
• 3.4.2　操作简介
• 3.5　IAR EWARM
• 3.5.1　下载和安装
• 3.5.2　操作简介
• 3.6　MotorControl Workbench（MC SDK）
• 3.6.1　下载和安装
• 3.6.2　操作简介
• 3.6.3　使用ST Motor Profiler获得电机参数
• 3.6.4　ST MC SDK 5.x固件
• 3.7　STM Studio
• 3.7.1　下载和安装
• 3.7.2　操作简介
• 第4章　NUCLEO-G431RB基础实验
• 4.1　LED点灯实验
• 4.2　定时器PWM应用实验
• 4.3　外部中断实验
• 4.4　串行接口应用实验
• 4.5　数/模转换应用实验
• 4.6　互补PWM输出实验
• 第5章　无刷直流电机控制技术
• 5.1　无刷直流电机的系统构成
• 5.1.1　电机本体
• 5.1.2　位置传感器
• 5.1.3　控制驱动电路
• 5.2　无刷直流电机的数学模型
• 5.2.1　定子电压方程
• 5.2.2　反电动势方程
• 5.2.3　电磁转矩方程
• 5.2.4　运动方程
• 5.3　无刷直流电机的控制原理
• 5.3.1　方波控制原理
• 5.3.2　无感反电动势控制原理
• 第6章　永磁同步电机控制技术
• 6.1　三相PMSM的结构
• 6.2　三相PMSM的数学模型
• 6.2.1　三相PMSM的坐标变换
• 6.2.2　同步旋转坐标系（d-q坐标系）下的数学模型
• 6.2.3　静止坐标系（α-β坐标系）下的数学模型
• 6.2.4　用传统测量方法获取电机参数
• 6.2.5　ST-MC-SDK Motor Profiler测量电机参数的原理
• 6.3　SVPWM控制技术
• 6.3.1　三相电压的空间矢量表示
• 6.3.2　SVPWM算法的合成原理
• 6.3.3　SVPWM算法的实现
• 6.4　三相永磁同步电机的矢量控制
• 6.4.1　PMSM矢量控制基本原理
• 6.4.2　PMSM的电流环PI控制
• 6.4.3　PMSM的速度环PI控制
• 第7章　基于P-NUCLEO-IHM03套件的电机入门控制实例
• 7.1　无感FOC快速控制实例
• 7.2　无感方波控制实例
• 7.3 无感速度模式控制实例
• 7.4　旋钮控制电机运行速度实例
• 7.5　故障处理及恢复实例
• 7.6　API函数应用实例
• 第8章　基于P-NUCLEO-IHM03套件的有感电机控制案例
• 8.1　无刷直流电机的有感方波控制案例
• 8.2　永磁同步电机的有感FOC控制案例
• 参考文献
• 附录