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1、2010年第43卷第5期基于反电势滤波方法的无传感器BLDCM控制张淑艳,王行愚,姚晓东(华东理工大学信息科学与工程学院,上海200237)摘要:目前应用于无传感器BLDCM的控制方法都是采用位置检测电路来间接获得转子位置信息,实现对BLDCM的控制。该文提出一种可以省掉位置检测电路的基于反电势滤波的方法,可以准确获得反电势过零点,驱动BLDCM平稳运行。基于TMS320LF2407A的控制平台进行实验,结果证明了该方法的有效性。关键词:反电动势滤波;无刷直流电机;无传感器控制;数字信号处理器(DSP)中图分类号:TM36+1文献标志码:A文章编号:100
2、16848(2010)05006604SensorlessBLDCMControlBasedonBackEMFFilteringZHANGShuyan,WANGXingyu,YAOXiaodong(SchoolofInformationScience&Engineering,EastChinaUniversityofScienceandtechnology,Shangha,i200237)Abstract:InordertodetecttherotorpositionofthesensorlessbrushlessDCmotor(BLDCM),circuitofroto
3、rpositiondetectionwasusedgenerally.ThispaperpropoundaBLDCMcontrolalgorithm,itcouldprecludetheneedforcircuitofrotorpositiondetection,implementedusingthedigitalsignalprocessor(DSP)TMS320LF2407A.Thealgorithmworksbydigitallyfilteringthebackelectromotiveforce(backEMF)oneachphaseofthemotorandcanide
4、ntifythezerocrosseventaccuratelyanddeterminingwhentocommutatethemotorwindingsbasedonthefilteredbackEMFsignals.Theexperimentalresultdemonstratestheproposedcontrolmethodprovidesdesirableperformance.KeyWords:Backelectromotiveforcefiltering;BrushlessDCmotor;Sensorlesscontro;lDigitalsignalproces
5、sor(DSP)和静止情况下,反电势信号很小或者没有,在这0引言种情况下找到过零点是非常困难的,而在高速区目前,应用于无传感器BLDCM控制的方法域反电势信号幅值较大,寻找过零点相对容易,很多,如反电势(Back-ElectromotiveForces,但是随着转速的提高,相位延迟也会越来越大,[46]BEMF)检测法、定子绕组电感法、速度无关位置因此给换相时刻的确定带来困难,本文将详细函数法、基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)的状态观讨论以上两个问题,并给出基于反电势滤波方法测器法、智能化控制方法(模糊控制、神经网络的无传感器BLDCM控制实验结果。[1]控制以及小波神经网络控制
6、等)等等,这些方1反电势滤波控制方法概述法都是以位置检测电路为基础的,不仅增加了电路的复杂性和成本,也增大了控制板的体积,因反电势检测控制法的基本原理是在忽略永磁此本文提出不需要位置检测电路的基于反电势滤无刷直流电动机电枢反应影响的前提下,通过检[23]测断开相的反电势过零点,按照一定规则作适波的方法,只需要几个电阻将反电势信号限制在TMS320LF2407A芯片的AD采样模块的工作电当延迟后得到功率器件正确触发时刻,再按照电压范围内。该方法电路实现简单可靠,而且能够机的运转方向以一定次序来轮流触发六个功率管,[1,6]获得准确的反电势过零点,可以代替传统的位置即可实现对无传感
7、器BLDCM的控制。由此可检测电路获取转子位置信息。见,如何给出一个可精确识别过零点的算法,从由于反电势信号与电机转速成正比,在低速而估计转子位置,使电机绕组在正确的时间进行换相是实现BLDCM控制的关键。收稿日期:20090302以往的反电势过零点检测都是通过位置检测!66!基于反电势滤波方法的无传感器BLDCM控制张淑艳,等电路来实现的,一般由隔离、滤波和比较三个环其中Timer1用于测量从一个过零点到下一个过节构成,位置检测电路得到的反电势