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《基于dsp的无刷直流电机调速系统的设计与实现》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要无刷直流电机以电子换相方式替换机械换相方式,因为其构造简单、没有励磁损耗等特点,在各行各业广泛应用。为此,本课题选用DSP作为主控芯片,设计无刷直流电机调速系统,实现电机速度控制数字化。本文首先论述了无刷直流电机基本构造与工作原理,从而建立数学模型,分析研究有位置传感器的无刷直流电机控制方案,实现速度和电流双闭环PWM控制调速。其次,选用TI的TMS320F28335浮点型数字信号处理器作为主控器,设计无刷直流电机调速系统硬件电路整体框图,主要包括电源模块设计、速度检测电路设计、电流检测电路设计、转子位置检测电路设计、保护电路设计以及功率驱动电路设计等。选用CCS3.3作为
2、DSP编程环境,设计无刷直流电机调速系统软件程序整体流程框图,主要包括速度环程序设计、电流环程序设计、转子位置检测与换相程序设计、PWM波产生程序设计等。然后,采用经典数字PID控制算法,加入限幅与积分校正,达到较好的调速性能。最后总结了无刷直流电机调速系统测试与结果分析,验证了PID控制算法的有效性,实现了无刷直流电机速度控制数字化,并且对整体设计进行总结,对后续工作给出展望。关键词:无刷直流电机;调速系统;DSP;数字化;PWMIIABSTRACTBLDCM(BrushlessDCMotor)adoptselectroniccommutationtoreplacemecha
3、nicalcommutation,becauseithassomecharacteristics,suchassimplestructure,withoutexcitationlossandsoon,iswidelyusedinallworksoflife.Therefore,thetopicselectsDSPasmaincontrolchip,todesignBLDCMspeedcontrolsystem,sothattorealizetheBLDCMcontroldigitization.Inthispaper,firstofall,introducebasicstruc
4、tureandworkingprincipleofBLDCM,soastoestablishmathematicalmodel,toanalysisapositionsensorBLDCMcontrolprogram,implementationspeedandcurrentdoublecloseloopPWMcontrol.Secondly,chooseTMS320F28335floating-pointdigitalsignalprocessorfromTIasthemastercontroller,todesignthewholehardwarecircuitdiagra
5、mofBLDCMspeedcontrolsystem.Mainlyincludesthepowermoduledesign,thespeeddetectioncircuitdesign,thecurrentdetectioncircuitdesign,therotorpositiondetectioncircuitdesign,protectioncircuitdesignandpowerdrivingcircuitdesign,etc.CCS3.3ischosenastheDSPprogrammingenvironment,todesignthewholesoftwarepr
6、ogramflowdiagramofBLDCMspeedcontrolsystem,whichmainlyincludesthespeedloopprogramdesign,thecurrentloopprogramdesign,positiondetectionandphasecommutationprogramdesignandPWMgenerationprogramdesign,etc.Afterwards,speedcontrolperformanceisbetterwhenweusetheclassicdigitalPIDcontrolalgorithmwhichwe
7、justaddtothelimiterandintegralcorrection.FinallythepapersummarizesthewholeBLDCMspeedcontrolsystemtestingandanalysis,toverifytheeffectivenessofthePIDcontrolalgorithm.WecanrealizethedigitalcontrolofBLDCMspeedcontrol.Andtosummarizethewholedesign,givet