高转速无刷直流电机的无位置传感器控制技术研究与实现

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1、．．＇：ＷｕｈａｎＩｎｓｌｉｔｉｉｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ硕±学位论文高转速无刷直流电机的无位置传感器控制技术研究与实现学科专业：控制工程研究生：周尧指导教师：刘健副教授王德庆髙级工程师培养单位；电气信息学院二〇—五年十月Ｖ：＇ｉ＊■■ｉ分类号：TP23学校代号：10490学号：201304018密级：公开武汉工程大学硕士学位论文高转速无刷直流电机的无位置传感器控制技术研究与实现作者姓名：周尧指导教师姓名、职称

2、：刘健，副教授申请学位类别：工学学科专业名称：控制工程研究方向：控制技术论文提交日期：2015年10月30日论文答辩日期：2015年11月18日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：2015年12月15日答辩委员会主席：何俊佳AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchandImplementationofHighSpeedBrushlessDCMotorWitho

3、utPositionSensorControlTechnologyMajor：ControlEngineeringCandidate：ZhouYaoSupervisor：LiuJianWangDeqingWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaOctober,2015独如性声巧本人产巧所呈文化带位皮文是拱个人在导师指导下进巧的研究工作．氏取巧巧研究成果，巧我巧知，隨义中已挫枝巧引用的内容外，本柏文不包普巧巧Ｋ化个人或连

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6、刷直流电机的无位置传感器控制方法越来越受到人们重视，并且朝着实用化的方向发展。目前市场上主流无刷直流电机的无位置传感器控制器其控制对象的转速多为每分钟几千转。但是，在一些工业、医疗、家电等行业要求电机转速达到每分钟数万转。这种状况下，一方面对控制方法的实现提出更高的要求，另外一方面厂家对控制器的成本有严格要求，如果采用高端芯片，虽然可以实现控制，但是昂贵的芯片价格将导致成本大幅度上升，产品的市场前景和竞争力受到较大的限制。针对上述问题，本文进行实验研究，基于低成本的STM8芯片为核心，以高转速无

7、刷直流电机作为被控对象，研究高性价比的无位置传感器无刷直流电机控制系统。本文在对无刷直流电机数学模型、基本工作原理、启动方法、调速方法以及反电势检测法进行分析的基础上，制定了无刷直流电机无位置传感器控制的系统方案。并且完成了控制系统硬件电路设计制作和软件编程。硬件电路部分包含芯片外围电路、电源模块电路、功率驱动电路、过零点检测电路、电流检测电路等。软件部分主要包括主程序、初始化程序、各种子程序、中断嵌套程序等。最后，对实验平台进行了实验研究，检验了电机启动运行调速的全过程。实验结果较为理想，并且

8、硬件成本低、调速范围广，尤其能对高转速状态下的无刷直流电机进行控制，证明实验平台设计的合理性。充分体现了本无刷直流电机无位置传感器控制系统的先进性和优越性。关键字：；高转速；无刷直流电机；无位置传感器；低成本；控制器I武汉工程大学硕士学位论文AbstractThebrushlessDCmotor(BLDC),withtheelectricalcircuittoreplacethemechanicalbrushandthecommutator，isoneofthemosthigheffective