无刷直流电机调速系统研制 毕业设计

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1、摘要摘要无刷直流电动机(BLDC)是随着电机控制技术、电力电子技术和微电子技术的发展而出现的一种新型电机。它既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多特点，因此在众多领域中得到了广泛的运用。本文以TMS320F2812DSP为核心控制芯片，通过改变定子绕组电压的幅值来调节电机转子转速，运用PID控制算法实现了对无刷直流电机的高性能控制，成功地完成了对无刷直流电机转速的调节。关键字：无刷直流电机，绕组电压，DSP，PIDIIIABSTRACTABSTRACTBrushlessDCmotor(BL

2、DC)isanewtypemotoremergingwiththedevelopmentoftechnology,powerelectronicstechnologyandmotorcontrol.ItisbasedonbrushDCmotor,duetoaseriesofadvantagesofBrushlessDCmotornotonlyhastheACmotorhassimplestructure,reliableoperation,convenientmaintenanceandsoon,andhashighefficiencyDCmotor,noexcitat

3、ionlossandgoodtimingperformanceandothercharacteristics,andthereforebecomearesearchhotspot.ThispaperintroducesthepresentsituationanddevelopmenttendencyofBrushlessDCmotorcontrol,keytalkedabouttheoperationprinciple,mathematicalmodel,theintelligentcontrolalgorithmforbrushlessDCmotor,aswellas

4、themaincontrolchipTMS320F2812DSPstructureandapplicationcharacteristics.BrushlessDCmotorcontrolsystemisamotorcontrolsystemhasthecharacteristicofdigital.Mainlybychangingtheamplitudeofstatorwindingvoltagetoadjustthespeedoftherotorinthedesignofthemotorspeedcontrolsystem,usingthemicroprocesso

5、rfinishedforhighperformancecontrolofBrushlessDCmotor,successfullyrealizedthebrushDCmotorspeedregulationwithout.KEYWORDS:BrushlessDCmotorBLDC，Windingvoltage，DSP，PIDIII目录目录1绪论11.1课题研究的背景11.2课题研究的现状21.3课题研究的内容32无刷直流电机的基本原理52.1无刷直流电动机的基本组成52.2无刷直流电动机的基本工作原理62.3无刷直流电动机的位置传感器63无刷直流电机数学模型及PID控制

6、器的设计133.1无刷直流电机的运行特性133.2无刷直流电机的电磁转矩143.3无刷直流电机的转速153.4电势系数和转矩系数153.5无刷直流电机的动态特性163.6PID控制算法173.7PWM技术194无刷直流电机调速系统硬件设计234.1无刷直流电机调速系统原理结构图234.2电机控制平台主电路设计234.3电机主电路图244.4供电电源电路254.5PWM驱动电路264.6串行接口电路284.7电流检测电路295无刷直流电机调速系统软件设计315.1软件整体设计315.2系统的初始化程序设计325.3系统DSP主程序335.4系统中断服务程序345.5系统子

7、程序345.5.1电流采样计算子程序355.5.2转速采样计算子程序35III目录5.5.3转速调节子程序356总结与展望37致谢39参考文献...........................................................41III绪论1绪论1.1课题研究的背景无刷直流电机调速系统是以电机的转矩和转速为控制对象，按生产机械工艺要求进行电机转速控制的自动化系统。根据电动机的不同，工程上通常分为直流电机和交流电机两大类。纵观电机的发展过程，交、直流两大电机并存于各个时期的工业领域内，虽然它们所处的地位和作