永磁无刷直流电动机精密控制系统研究

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1、题目：西北工业大学硕士学位论文(学位研究生)y-857647ThedesignofbrushlessDCmotorcontrolle—r—作者：昱宦验学科专业：夔运王县运旦王程指导教师：赵隆蕉2006年3月西北T业大学硕士学位论文AbstractRecentlytheBlushlessDCMotor(BLDCM)hasbeenquicklydeveloped．IthasnotonlysomevirtuesofDCmotor,butalsothemeritsofACmotors．Moreoveqitisofsomeoutstand

2、ingcharacteristics，suchashighefficiencyandgoodcontrollability．Atpresent，BLDCMhasbeenappliedtotheindustryareawidely，especiallyinspeed·variableapplicationandservosystems．ThemathematicmodelofBLDCMisdeduced，andthedynamicdiagramofBLDCMBasedonthededucedmodelisgiven．Avariab

3、lestructurecontrollerforthepositionservosystemisdeveloped．Theirsimulationresultsaregiven．AnewDSP—based—position-controlsolutionisputforwardforBLDCM，includingthehardwareandsoftwaredesignsolutionsforthissystem．Thehardwareinterfacebetweendigitalcontrollerandmotordrivera

4、ndthecreationmechanismofPWMsignalareemphasizedinhardwaresection．Toexchangerealtimedatawi出uppermachine，theserialcommunicationfunctionisalsodesigned．Finally,thereliabilityisdistinctlyexpounded．Therealizationstructureof2ndIIRsystemandthemeansforavoidingcalculationoverfl

5、owarealsodiscussed．AlloftheseareissuesthatneedtobepayattentiontointheapplicationoffixedpointDSPs，TheresultsoftheexperimentsshowtheproposedspeedcontrolsolutionforBLDCMisfeasible．Ithasexcellentoperationperformanceaswellashighreliability,debuggingeasily,acousticnosiered

6、ucingandconvenienceforupgrade．Itprovidesthegoodbasisandusefulreferenceforlaterresearch．Keywords：BrushlessI)CMotor,PositionControlSystem，TMS320LF2407A，VariableStrutureControl，Reliability．．III．西北工业大学硕士学位论文第一章绪论1．1无刷直流电动机的特点与应用概述有刷直流电动机具有非常优秀的线性机械特性、宽的调速范围、大的起动转矩、简单的控制电

7、路等优点，长期以来一直广泛的应用在各种驱动装置和伺服系统中。但是直流电机的电刷和换向器却成为阻碍它发展的障碍。机械电刷与换向器因强迫性接触，造成它结构复杂、可靠性差、变化的接触电阻、火花、噪声等一系列问题，影响了直流电机的性能。因此，长期以来人们一直在寻找一种不用电刷和换向器的直流电动机。在1917年，Boliger提出了应用整流管代替有刷直流电动机的机械电刷，从而诞生了无刷直流电动机(BrushlessDCMotor，BLDCM)的基本思想。但由于当时大功率电力电子器件仅处于初级发展阶段，没能找到理想的电子换向的元器件，使得这

8、种电动机只能停留在实验室研究阶段，而无法推广使用。1955年，美国D．Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替有刷直流电动机的机械电刷的专利，这就是现代直流无刷电动机的雏形。但由于该电动机尚无起动转矩而不能产品化。尔后，又经过人们的多年努力，借助于霍尔