基于DSP的永磁无刷直流电动机控制策略的研究

《基于DSP的永磁无刷直流电动机控制策略的研究》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、浙江大学硕士学位论文摘要本文介绍了壅堡垂剧真煎皇塾扭的工作原理，并详细讨论了“反电势法”无位置传感器控制技术，研究了一种可靠性强、控制方法简单的起动方法。本系统通过PWM调节电机的平均电压实现调速，证明了只有“后60。PWM”方式才适合于“端电压法”无位置传感器控制。系统采用TI公司的TMS320F240电机控制专用DSP为控制器，大大简化了外围硬件电路，实现了低成本、高效率的简单控制。设计了模糊．PID复合控制器，并在实验中取得了良好的调速性能；讨论了单神经元自适应里!里篓劁舅和堡塑笙型置的复合使用，对其控制效果进行了仿真。浙

2、望盔堂堡主堂焦堡窒一—————————————————————_————————————————————————一AbstractThispaperdescribestheoperatingprincipleofpermanent。magnetbrushleSSDCmotor,anddiscussesthepositionsensorlesscontroltechnology⋯．“BackElectromotiveForce(EMF)Method’’．Areliableandsimplestartmethodisstudied．

3、VariablespeedisachievedbyadjustingtheaveragemotorvoltagewithPWM，butonlythe“Later60。PWMMode'’isfitforthe“TerminalVoltagemethod”，whichisoneofthepositionsensorlesscontrolmethodsThecontrollerofthissystemisTexasInstruments’TMS320F240DSP,whichsimplifiestheperipheralhardwar

4、eandrealizeslowcostandhJlghefficiencyAfuzzy—PIDcompositecontrollerisdesignedandexperimentalresultsdemonstrateitswellperformance．ThispaperalsodiscussesthecompositecontrolwithsingleneuronadaptivePIDcontrollerandfuzzycontroller,anditseffectiSemulated．2前言长期以来，直流电动机因为具有线性

5、的机械特性、起动力矩大、效率高、调速范围宽、控制结构简单等优点，使其在高性能的调速系统中得到了广泛的应用。但传统的直流电动机均采用电刷，以机械方法进行换向，因此存在相对的机械摩擦，由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短、可靠性差等致命的弱点，再加上制造成本高、维修困难等缺点，从而使其在应用中受到了限制。近些年来，随着电力电子技术的高速发展，相继出现了GTR、MOSFET、IGBT等许多高性能的半导体功率器件，伴随着各种先进控制理论的不断涌现，促使了许多新型的交流电机控制方法的诞生，使得交流电机越来越接近了直流电机的控制性能。

6、尤其随着稀土永磁材料的开发应用，为永磁同步电动机的广泛应用奠定了坚实的基础。永磁同步电动机由于无电刷和换向器，具备了异步电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点；又因为永磁同步电动机效率高、过载能力强、体积小、转动惯量小、不存在励磁损耗等优点而具备了直流电动机的调速性能[1。2】；由于其工作方式是采用自控同步方式，因此也不会出现一般同步电动机的失步现象。永磁同步电动机具有的众多优点，使其在国民经济各个领域中得到了广泛的应用"。I。永磁同步电动机由于转子磁钢的几何形状不同，使得转子磁场在空间的分布可分为正弦波和梯形波两种，

7、因此，当转子旋转时，在定子上产生的反电势也有两种：一种为正弦波，另一种为梯形波。这样就造成两种永磁同步电动机在原理、模型及控制方法上有所不同，习惯上把反电势为正弦波的永磁同步电动机称为正弦型永磁同步电动机【61(PMSM)，而把反电势为梯形波的永磁同步电动机称为永磁无刷直流电动机m6】(BLDCM)或方波电动机。正弦型永磁同步电动机需要逆变器采用SPWM或滞环控制等技术调制出正弦电流并与电机反电势保持适当的相位，才能产生平滑的电磁转塑垩查兰堕主堂垡笙窭一矩【71，但这需要位置传感器提供连续的转子位置信号；由于转矩波动小，因此，正

8、弦型永磁同步电动机往往用于高性能的伺服系统【引。而永磁无刷直流电动机需要逆变器输出方波电流并与电机反电势保持适当的相位关系【9】[101，从而产生有效的电磁转矩：这只需位置传感器提供转子的若干个关键位置的离散信号就可以了。由于制造工艺的原因，永磁无刷直流电动机的