在工业过程控制系统中，电动执行器能够将将接收的控制信号（4～20mA电流信号或1－5V的电压信号或1－10V）转换成输出轴的角位移、直线位移从而控制阀门的位置[1]。传统的电动执行器控制器是通过可控硅来驱动交流电机来，而由于交流电机本身的特点，制动时的惯性较大而导致控制精度较差，同时要带动大力矩，电机本身的体积大，很难进行速度调节。随着电子电路以及大规模集成电路的开发与应用，出现了各种高性能的电子器件和微处理器，同时近年来电机控制理论和稀土永磁材料的迅速发展使得无刷直流电机以其体积小，可靠性高，输出转矩大等优点，使得直流无刷电机在许多领域内获得应用[2]。
文中采用ARM核的LPC2132[3]和选用无刷直流电机来驱动执行机构，同时采用C8051F410[4]来高精度地采集信号。系统采用硬件滤波和数字滤波相结合的技术使输入信号和反馈信号的采集精度得到很大的提高，同时通过芯片LPC2132来控制无刷直流电机实现速度的调节，同时对执行器的运行位置进行实现了数字化定位。
ARM（AdvancedRISCMachine）是设计这种处理器内核的公司的名字。ARM内核不是芯片。它与其他部件，如RAM、ROM、片内外设，组合在一起才构成现实的芯片。ARM作为一类微处理器的通称，作为一种低功耗、高性能的32位嵌入式微处理器，已经被广泛应用在各个领域中
文中选用的ARM芯片LPC2132是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARMTTDMI-SCPU，带有64KB嵌入的高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。它有极低的功耗、多个32位定时器、2路10位ADC、PWM通道以及多达9个外部中断和47个GPIO使它们广泛应用于汽车、工业控制等领域。
控制系统采用LPC2132芯片及数字化的方法来控制电动执行器运行。通过面板按钮及液晶菜单，使得操作人员既可以在现场完成各种参数的设置。控制器可以预先设定气动调节阀的回差、速度和行程等参数，接受C8051F410发送来的所采集的阀门开度给定信号。
在阀门运动过程中，控制器实时比较设定信号与反馈信号，当输入与输出在一定范围内时电机停止。由LPC2132及时采集霍尔的信号，通过测量霍尔的脉冲宽度来计算电机的速度，将采集的速度与设定的速度值进行比较，实时调节PWM的值，以达到控制速度的目的。系统原理
系统的实现
硬件电路设计
系统采用双MCU结构，主要电路有二部分组成：一是直流无刷电机霍尔采集电路及驱动电路；二是信号采集电路。利用C8051F410的ADC模块把电位器的位置反馈信号和远程送来的控制信号（如4－20MA）转化为数字信号；通过串口将数据传输给lpc2132主控制器，同时在双处理器之间采用光电隔离电路增强了系统的抗干扰能力。在本系统中位置检测是位置控制的关键，它不仅能够向控制器提供电机当前的状态，而且能够反映出电机的运转速度。实际应用中为达到更好的精度和避免干扰，只有上电初始化时采集位置信号，从而首先确定位置。将该位置信号转换为电机的当前的计数脉冲数。
场效应管IRF3205上管的驱动电源采用电源变换模块LM2575输出5V时，利用PWM原理产生39V的高压。用74HC14芯片来采集霍尔信号，三个信号连接LPC2132的P0.27，P0.28，P0.29口，P0.27引脚设置第二功能捕获，当来一个脉冲时产生中断，在二个中断之间进行计数。通过计算定时值可以获得电机的速度。设计中取C8015F410的P2.5口测量输入信号，用P0.26口测量反馈电位器的电压值。测量电路须尽可能靠近C8051F410的I/O口，可以减少干扰。通过串口获得LPC2132发送来的反馈输出百分比，使用C8051F410的PWM引脚通过光耦控制反馈输出4~20MA。
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