2.2 系统硬件设计
2.2.1总体设计
本文介绍了基于ARM控制的交流伺服系统设计。该控制系统采用Cortex-M3芯片作为控制核心，经keil编程控制伺服电机驱动器，从而对电机的转速位移进行智能化，精确化控制。
本系统可以分为弱电电路，强电电路两大部分，弱电电路指ARM控制部分，强电模块主要是控制伺服控制器通电部分。
弱电/强电 显示 Cortex-M3 键盘 伺服控制器 伺服电机
2.2.2硬件布局设计
由于交流伺服系统中的模块较多，为了更好的调试，我们按如下布局进行排布。
交流电 空开 交流接触器 直流继电器 伺服控制器 正反转开行程行程 ARM控制板 电源灯启动按钮（绿） 运行灯（绿） 停止按钮（红） 伺服电机 显示 Cortex-M3 2.2.3强电电路连线设计
2.2.4强电部分的连线如图所示
ON 空开
红
绿
红
交流接触器 绿
A1 A2
2.2.5电机与伺服电机电源接线
2.2.6编码器与伺服电机的接线
2.2.7 ARM核心板电路图
A5伺服电机的电源是220V交流点，而ARM核心板的供电电源是12V，为了防止A5伺服电机220V烧毁ARM核心板，我们采用光电隔离，我们用PC817光耦来实现强电与弱电的隔离。测速模块，我们采用LM324运放，利用伺服控制器X4口的OA+，OA-，OB+，OB-，OZ+，OZ-来检测A，B，Z脉冲。
原理图如下:
2.3 系统软件设计
2.3.1 交流伺服系统程序框图
伺服电机靠PWM脉冲控制，测速靠伺服电机后的光电编码器的A，B，Z脉冲。
开始 设置速度并启动 测速并显示 N 判断是否定位 Y 设置定位点 启动定位 返回 结束
2.3.2 测速方式及原理
光电编码器的输出脉冲信号有三种测速方法。一种方法是在固定的时间间隔内对脉冲进行计数，实际上测量的是脉冲的频率，这种方法称为M法；另一种方法是计算两个脉冲之间的时间间隔，亦即脉冲信号的周期，这种方法称为T法；
综合以上两种方法则产生第三种方法M/T法。
2.3.3 M法数字测速
M法是测量单位时间内的脉数换算成频率，因存在测量时间内首尾的半个脉冲问题，可能会有2个脉的误差。速度较低时，因测量时间内的脉冲数变少，误差所占的比例会变大，所以M法宜测量高速。如要降低测量的速度下限，可以提高编码器线数或加大测量的单位时间，使用一次采集的脉冲数尽可能多。计算公
式为：时钟Z = 倍频系数 x 编码器光栅数。M法测速的分辨率：
M法测速误差率：
在上式中，Z 和 Tc 均为常值，因此转速 n 正比于脉冲个数。高速时M1大，量化误差较小，随着转速的降低误差增大。所以，M法测速只适用于高速段。
2.3.4 T法数字测速
T法是测量两个脉冲之间的时间换算成周期，从而得到频率。因存在半个时间单位的问题，可能会有1个时间单位的误差。速度较高时，测得的周期较小，误差所占的比例变大，所以T法宜测量低速。如要增加速度测量的上限，可以减小编码器的脉冲数，或使用更小更精确的计时单位，使一次测量的时间值尽可能
大。计算公式为：
T法测速的分辨率
Ｔ法测速误差率
低速时，编码器相邻脉冲间隔时间长，测得的高频时钟脉冲个数M2多，所以误差率小，测速精度高，故T法测速适用于低速段。