基于dsp永磁无刷直流电动机智能控制系统研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要科技日新月异，随着大功率开关器件，集成电路及高性能磁性材料的进步，采用电子换向原理工作的无刷直流电机取得了长足的发展。无刷直流电机既具有直流电机的结构简单，运行可靠，维护方便等一系列优点，还具备交流电机运行效率高，无励磁损耗及调速性能好等诸多优点，现已在工业控制各个领域内的应用日益普及。同时，随着数字信号处理技术及其硬件芯片微处理器技术的迅猛发展，并且越来越多地用于电动机车辆和工业控制系统中。许多复杂而有效的控制策略和算法在各种电机控制中已得到实现。本文详尽介绍了无刷直流电机的基本组成环节、基本工作

2、原理及数学模型，设计了一套全数字双闭环调速系统，在对基本遗传算法进行分析总结的基础上，进行了优化遗传算法的研究。电流环采用常规比例积分控制，速度环则在基本遗传算法基础上，针对其早熟、后期搜索迟钝、重要参数选择困难、交叉和变异算予协调困难、局部搜索能力较弱、收敛速度缓慢甚至不收敛等问题做出改进，提出一种新型改进算法，对速度控制器的比例积分参数进行优化设计，并通过编写MATLAB程序进行仿真，通过对比其跟随性和抗扰性，从而验证了改进算法的有效性。本文用美国TI公司专门为电机的数字化控制设计的16位定点DSP控制器TMS320LF240

3、7A作为微控制器。它集DSP的信号高速处理能力及适用于电机控制的优化的外围电路于一体，可以为高性能传动控制提供可靠高效的信号处理与硬件控制。本论文所提出的无刷电机控制系统，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，增加了系统功能，具有控制灵活，智能水平高，参数易改等特点。关键词：永磁无刷直流电机，DSP，TMS320LF2407，基本遗传算法，改进遗传算法，MATLAB，仿真重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTScienceandtechnologychangewith

4、eachpassingday,andalongwiththedevelopmentofpowerelectronicdevices，ICandpermanentmagneticmaterials，themethodologyusingelectricalswitchestocontrolBrushlessDCmotor(BLDCM)hasbeendevelopedveryquickly．ThestructureofBLDCMissimilartotraditionalDCmotor，Atthesametime，ithasthead

5、vantagesofhighefficiencyandeasilyadjustingspeedofACmotor．Ithasbeenwidelyused．Asdevelopmentofpowerelectronicdevices，digitalsignalprocessor(DSP)，highperformancepermanentmagnetmaterialssuchasNbFeBandSmCo，BLDCmotorshavehighreliabilitywithlight，smallvolume，lowcosthigheffic

6、iencyandpowerdensity,andfreemaintenanceincomparisonwjthbrushDCmotors，Thethesisfirstexpoundsthebasiccomponentparts，thebasicrunningprincipleandmathematicsmodeloftheBrushlessDCMotor,thendesignsadoublecontrolloopsadjustingspeedsystem，inwhichthedesignGA—basedoptimizationof

7、algorithmiscarriedoutbasedOilSGA(simplegeneticalgorithms)studies．CurrentloopUSeSregularPI(proportionalintegral)contr01．AsGAhasalotofproblems，suchasprematurity,huntingtorpor,difficultchoosingofmajorparameter,a11ISGAispresentedtooptimizethePIparameterofspeedcontrollerin

8、thespeedloopaimingatthoseproblems，anditprovestobeeffectivebycontrastingitsfollowperformanceandinterferencerejectionusingsimu