无刷直流电机控制系统的研究与实现

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1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要永磁无刷直流电动机是近些年来发展起来的一种新型电机，其利用电子换相技术代替直流电动机电刷换向的机电一体化产品。它既具有一般直流电动机的运行效率高、起动转矩大、调速范围广和机械特性为线性等优点，又具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点。本课题来源于沈阳工业大学特种电机研究所承担的横向课题，以永磁无刷直流电动机控制器为研究对象，设计了两个无刷直流电动机控制器，对两个控制器进行了分析与比较。论文首先查阅了国内外的永磁无刷直流电动机的研究动态，简单介绍了无刷直流电动机的工作原理，分析并确定了主回路的导通方式，控制器一是以专用芯片MC33035来进行设计，位

2、置反馈元件有霍尔传感器反馈接口和编码器接口，开关器件采用MOSFET管，设计有转速反馈闭环控制、正反转、过电流保护等。另外，此控制器还采用89C52单片机、MAX7219、AD667等来实现数字转速给定和转速显示。控制器二是基于PICSF4431电动机控制专用芯片，采用全数字PID控制，有转速、电流双反馈，位置反馈采用编码器反馈，开关器件采用IGBT，在PWM输出端有GAL芯片保护，防止上下桥臂直通。在控制器二中，备有两套程序，程序一是没有进行外加给定值采样，采用两两PWM全导通方式，在此情况下，电机的转矩波动明显，程序二中采用PWM导通方式，电机的转矩波动较小，运行性能较好。通过对两套

3、控制器的实验结果进行的分析和比较，我们得到基于专用芯片的控制器价格低廉但适合对控制性能要求不高的场合，基于PIC的芯片能满足较高性能指标的场合。关键词：无捌直流电动机，11C33035，P1018F4431，P删无刷直流电机控制系统的研究与实现TheStudyandRealizationofBLDCMotorControlSystemAbstractBrusldessDCMotorwithpermanentexcitationisanewspecialmotordevelopinginrecentyears，whichchangesitsphasesthroughtheelectroni

4、cunits．Itisaproductionwhichincludesthefeatureofmechanicsandelectricalengineering．Thisnewmotorhasnotonlythes田negoodcharacteristicsofspeedcontrol,highefficiencyandhighrisetorqueastraditionalDCmotor,butalsothesamegoodcharacteristicsofsimplesmlcture，stablereliability,easymaintainanc宅ofACMotorBrushles

5、sDCmotors．11吣topicofthisthesis．whichisbasedonthedriverofBLDCMotorcomesfromenterpriseprojectofSpecialMotorInstitute．Consequentlytwodriversarcdesignedandcompared．FirstofthearticlemanyinterrelatedreferencebothinChinaandabroadhasseeked,what’smorethebasictheoryisintroduc励andtherunningmodeisanalyzedand

6、confirmed．11∞firstdriver,whichhasthefeedbackunitofbothhall鲫tLqorandeilcodcrsensor,isbasedonthespecialICMC33035．MeanwhileMOSFETisusedasthepowerswitchpart．InthedrivertherehasthefunctionofForward／reverserunningmode，closeloopcontrol,over-currentprotectionandOilSO．Inaddition,thenumeralgivenvalueandnum

7、eralshowisrealizedbysinglechipC51,MAX7219andAD667．TheseconddriverisbasedOilthePICl8F4431,whichisusedsp∞isllyforthemotorcontr01．IntheseconddrivertherehasthefunctionofdigitalPIDcontro，speedandcurrentfeedbackloop．Moreover