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1、摘要随着现代电力电子技术的发展和永磁材料性能的不断提高,无刷直流电动机的系统在高性能运动控制领域越来越受到重视。无刷直流电动机既具有直流电动机运行效率高、调速性能好、无励磁损耗等诸多特点,又具备交流电动机的运行可靠、结构简单、维护方便等一系列优点,在国民经济各个领域的应用日益普及。本文在对无刷直流电动机控制系统的发展及应用综述的基础上,详细的介绍了无刷直流电动机的基本结构、工作原理和运行特性,并给出了其数学模型。简述了无刷直流电动机的控制策略,并分析了无位置传感器控制技术的原理和方法。然后对无刷直流电动机双闭环控制系统的硬、软件设计作了详细论述。系统以
2、TI公司的TMS320LF2407芯片为控制核心,分析了PWM信号的产生分配情况,给出反电动势过零点、速度及电流等检测电路设计,并以IR2130作为驱动芯片设计了无刷直流电动机的驱动电路,采用三段式起动方式来起动电动机。系统的软件采用模块化设计方法,主要包括初始化程序、起动子程序、换相子程序、ADC中断服务程序等。最后运用SIMULINK建立了无刷直流电动机控制系统的仿真模型,并对给定实例进行仿真。本论文所述无刷直流电动机控制系统的设计方案,可以获得良好的速度控制性能,而且DSP技术不仅使系统获得了高精度,高可靠性,还简化了系统结构。:关键词:无刷直流
3、电动机PWM控制无位置传感器仿真-47-AbstractWiththedevelopmentofpowerelectronicstechnologyandceaselessadvanceofpermanentmagnetmaterial,BrushlessDCmotor(BLDCM)ismoreandmoreattentioninthefieldofhighperformancemotioncontrol.BLDCMhasbeenwidelyusedinthevariousfieldsofthenationaleconomybecausethismot
4、ornotonlyhasthemeritoftheDCmotorforhighefficiency,goodperformanceandnoexcitationlossetc.butalsohasthemeritoftheACinductionmotorforreliableoperation,simplestructureandeasymaintenanceetc.OnthebasisofthesummaryfordevelopmentsandapplicationsofBLDCMcontrolsystem,thethesisintroducesth
5、estructure,runningprinciple,operationalcharacteristicsandmathematicalmodelofBLDCM.ItoutlinesBLDCMcontrolstrategy,anddiscussestheprinciplesandmethodsofthecontroltechnologywithnopositionsensordetection.Thenthehardwareandsoftwaredesignofthedoubleclosedloopcontrolsystemisdissertated
6、indetail.ThecontrollerofthehardwareofthesystemisbuiltbyusingtheTMS320LF2407asthemicroprocessor.ItanalysestheformationofPWMsignalsanddesignsthecircuitofBEMF-zero-crossing,velocityandcurrentdetection.Thissystemchoosessyllogismjump-startmotor.Besides,thedrivecircuitoftheBLDCMisdesi
7、gnedwithIR2130.Systemsoftwareismodularindesignmethods,Includinginitialization,starting,commutationsubroutine,ADCinterruptserviceprocedures.Finally,itestablishedaBLDCMcontrolsystemsimulationmodelbySIMULINK,andsimulatetothecasemodel.ThisthesisdescribedthedesignoptionsaboutBLDCMcon
8、trolsystem,ItcangetagoodperformanceofSpeedcontr