基于DSP的全数字无刷直流电机控制器的设计与研究

《基于DSP的全数字无刷直流电机控制器的设计与研究》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、两北工业大学倾l。学位论文摘要摘要无刷直流电动机的机械位置传感器影响着整个系统的可靠性、成本和体积，甚至在某些场合根本无法使用，因此无刷直流电动机的无机械传感器转子位置检测方法成为近年来学术界的研究热点。本文在分析以往的无刷直流电动机控制系统中存在的问题以及总结的基础上设计了一种基于数字信号处理器(DSP)的无位置传感器无刷直流电动机的控制系统。详细介绍了反电动势过零检测、相位判断及相位补偿的原理及实现方法，并且为了在较宽范围内提高BLDCM的调速性能，采用了数字式转速闭环控制。整套系统省去了以往复杂的硬件电路，采用结构更加合理的软件实现了

2、大部分功能，从而达到更好的效果。实验结果表明，电机起动稳定，调速平滑，带载能力好，具有较好的应用前景。关键词：无刷直流电动机，无位置传感器，反电动势，数字信号处理器西北工业人学硕士学位论文AbstractMechanicalpositionsensorsofBLDCMhaveseveraldrawbacks，suchaslowreliability，highcostandusagelimitationinsomeenvironments，sotheexpelsfocusonthesensorlesscontroltechniquesBase

3、donanalyzingandsummarizingsomeproblemsexistinginformerBLDCMcontrolsystem，weintroduceonekindofsensorlesscontrolsystemforbrushlessDCmotorbasedonDSEThistopicdiscussestheback-EMFzero-crossingdetection，themethodofphasejudgingandcompensationindetail．Inoxdertoimprovethespeedingpe

4、rformanceweadoptthedigitalclosed-loopspeedcontrolstrategy，Thesystemadoptmorereasonablesoftwarestructureinsteadoftheformercomplicatedhardwarecircuit，andgetbetterperformanceExperimentalresultsshowthatthemotorhassteadystartstation，speedadjustsmoothly,goodloadability,andtheset

5、echniquescallbeusedinsomefieldKeyword：brushlessDCmotor,sensorless，back—EMF,DSPII西北T业人学倾f：学位硷文第～章绪论第一章绪论第一节无刷直流电动机发展及现状在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。无论是在工农业生产、交通运输、国防、航空航天、医疗卫生、商务与办公设备。还是在日常生活中的家用电器，都大量地使用着各种各样的电机。据资料统计，现在有90％以上的动力源来自于电动机，我国生产的电能大约有60％用于电动机。电动机与人们的生活息息

6、相关，密不可分。直流电动机以其优良的转矩待性在运动控制领域得到了广泛的应用，但普通的直流电动机由于需要机械换相和电刷，可靠性差，而耍经常维护：换相时产生电磁干扰，噪声大，影响了直流电动机在控制系统中的进一步应用。为了克服机械换相带来的缺点，以电子换相取代机械换楣的无刷电机应运两生。1955年美国D．Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利，标志着现代无刷电动机的诞生。而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段，是在1978年的MAC经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。之后，国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究，先后

7、研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。20多年以来，随着水磁新材科、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展。无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机，而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。无刷直流电动机不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性，且结构简单、运行可靠、易于控制。其应用从最初的军事工业，向航空航天、医疗、信息、家电以及工业自动化领域迅速发展。无刷直流电动机因其具有显著的节能、低噪声和优良的调速性能等优点，特别适合于电冰箱、空调器等家用电器。传统的

8、BLDCM需要通过转子位置监测器来检测转子的位置，然后由控制器控制绘定子绕组供电的逆变器换相，这两北工业大学硕}‘学位论文第一一章绪论对降低家用电器的成本、缩小装置的体积、提高运