基于dsp的混合式步进电机驱动器的研究

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1、分类号学号M201271264学校代码10487密级硕士学位论文基于DSP的混合式步进电机驱动器的研究学位申请人：黄纯熙学科专业：电气工程指导教师：黄声华教授答辩日期：2015年5月22日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchOnMotorControllerForTwo-phaseHybridSteppingMotorbasedonDSPCandidate:HuangChunxiMajor:Ele

2、ctricalEngineeringSupervisor:Prof.HuangShenghuaHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.China2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使

3、用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□√。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日华中科技大学硕士学位论文摘要步进电机由于其定位精度高、无位置累积误差，驱动电流小、功耗低、效率高、无刷，驱动器成本低的显著特点，如今已经在

4、诸多生活和工业领域中得到了广泛的运用。在当代品种类型繁多的步进电机产品格局里，混合式步进电机占据着很大一块份额，这是由于混合式步进电机集合了磁阻式及永磁式两种步进电机的优点。本文介绍了一种基于DSP的两相混合式步进电机的驱动器。本系统采用TMS320F28035控制器作为核心控制器件，利用下桥臂电阻进行电流采样，通过混合式编码器进行转速检测，利用电流、位置的反馈和坐标变换实现对两相混合式步进电机的控制。在控制策略方面，本文介绍了两相混合式步进电机的数学模型，阐述了步进电机两种的使用最广泛的控制策略——细分控制和矢量控制。本文还通过MATLAB自带的可

5、视化仿真工具SIMULINK对细分控制和矢量控制策略进行了仿真。本文详细的分析了两相混合式步进电机的数学模型，并以此为基础将最大转矩电流比的控制思想运用于两相混合式步进电机的矢量控制里。本文还研究了适用于两相全桥逆变器拓扑的两相SVPWM调制原理，并设计了下桥臂电阻采样与电流重构策略。仿真结果表明，SVPWM控制策略、电流重构策略与两种控制方式是可行的。最后，选择了专门面向电机控制的TMS320F28035型号DSP芯片作为控制芯片，设计了两相混合式步进电机全数字驱动器的硬件系统，并完成了驱动器的软件模块的设计，最后的实验结果说明，本次驱动器设计方案

6、是可行的。关键词：两相混合式步进电机；两相SVPWM；下桥臂采样电阻；细分控制；矢量控制I华中科技大学硕士学位论文AbstractSteppermotorshavetheadvantagesofhighprecision,noaccumulatedpositionerror,smalldrivecurrent,lowpowerconsumption,highefficiency,brushlessetc,andarewidelyusedinallfields.Themainproductsofcurrentmarketforsteppermotors

7、aretwo-phasehybridsteppingmotors.Thispaperintroducesakindofdigitalcontrolsystemofhybridsteppermotorsbasedontwo-phaseDSP.ThesystemusesTMS320F28035microcontrollerasthecorecontroldevice,andthelowerbridgearmresistancesamplingandhybridencoder,combinedwiththecurrent,speedfeedbackcirc

8、uitandcoordinatetransformationtorealizethedigitalcontr