基于DSP的无刷直流电机数字控制系统研究

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1、湖南大学硕士学位论文基于DSP的无刷直流电机数字控制系统研究姓名：杨艳申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：罗隆福2002.5.15摘要s1437l本文首先论述了无刷直流电机的基本组成环节、基本工作原理、运行特性和传递函数，对DSP也作了一个简单的介绍，重点介绍了TMS320F240DSP控制器的特点。然后，详细论述了本文的研究重点：基于反电动势法的无位置传感器换相检测和开环换相起动的软件实现。在这一章中，先简述了无刷直流电机的转子位置器检测方法；然后论述了反电动势过零检测原理和算法以及该算法的软件实现、软件

2、滤波和相移修正、换相点的软件实现；最后对软件开环换相起动策略作了详细论述。接下来的两章，对数字控制系统的硬、软件设计作了详细论述。硬件部分先作了整体设计的论述；然后论述了几个主要的电路设计，重点论述了一些重要电子元器件及其参数的选择。软件部分首先论述了整体设计；接着详细论述了软件实现方面的几个问题，所论述的几种软件实现方法，是本文所提出的“硬件软化”设计思想的重要体现和应用；然后论述了几个主要子程序的设计；最后给出了数字控制系统的整体控制策略。将本文的研究设计方案具体应用到一台实验用无刷直流电动机上，实验结果表明本

3、文所设计的基于TMS320F240DSP芯片的数字控制系统能够控制电机顺利起动，起动时间不超过3秒，而且很好地实现了实验电机的正确换相和稳定运行，并且与纯硬件的无刷直流电机控制器的控制效果作了一个比较，本文设计的系统所对应的端电压波形更加平稳，其控制效果甚至要好于纯硬件的控制系统。关键词：无刷直流电机；TMS320F240；无位置传感器；反电动势换相检测开环换相起动：硬软件设计；硬件软化；数字控制系统AbstractThethesisfirstexpoundsthebasictomponentparts，theba

4、sicrunningprinciple，therunningcharacteristicandtransferfunctionof也eBrushiessDCMotor(BLDCM)．TheknowledgeonDSPisalSOsimplyintroducedandtheTM$320F240DSPcontrolleriSpaidmoreattention．ThenthetIlesisdetailedlydissertatesitsresearchpivot：thesoRwarerealizationofsensor

5、lesscommutationdetectionbasedonthemethodofbackelectromotiveforce(Beraf)andopen-loopcommutationstart-up．Inthischapter,themethodofBLDCMrotorpositiondetectionisfwstdiscussed．nlentheprincipleandalgorithmofBemfzerocrossingpointdetectionisexplained．Insuccession，thec

6、hapterdissertatesthesoRwarerealizationoftheBemfzerocrossingpointdetectionalgorithm，thesoRwaredisturbancefilterandthemodificationofphasedisplacement,andthesoftwarerealizationofcommutationpoint．Fir脚ly，thechapterdissertatesthestrategYofsoft-wareopen-loopcommutati

7、onstart—up．Inthefollowingtwochapters。thehardwareandsoftwaredesignofthedigitalcontrolsystemisdissertatedindetail．Thechapterofhardwaredesignfirstexpoundsthewholedesign．Thenthedesignofseveralprimarycircuitsisdiscussedandthechoiceofsomeimportantelectroniccomponent

8、sandtheirparametersinthesecircuitsiSanalysedemphatically．Thechapterofsoftwaredesignalsofirstexpoundsthewholedesign．Thellsomeproblemsonsoftwarerealizationaredissertated．11lesemethod