基于arm无位置传感器无刷直流电机控制器设计

《基于arm无位置传感器无刷直流电机控制器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、<电气开关>(2010．No．4)29文章编号：1004—289X(2010)04—0029—02基于ARM的无位置传感器无刷直流电机控制器设计娄柯(安徽工程科技学院安徽省电气传动与控制重点实验室，安徽芜湖241000)摘要：针对无位置传感器无刷直流电机的控制特点，充分利用ARM芯片LM3S617高性能的32位运算能力和丰富的硬件资源，对转子位置进行快速准确的检测，实现电机平稳运行。该系统结构简单，运行可靠，调速性能良好。关键词：无刷直流电机；无位置传感器；ARM中图分类号：TM33文献标识码：BDesignofSe

2、nsorlessBrushlessDCMotorControllerBasedonARMDUKe(AnhuiKeylaboratoryofElectricandControl，AnhuiUniv．ofTechn．andSci．，Wuhu241000，China)Abstract：AccordingtothecontrolcharacteristicofasensorlessbrushlessDCmotor，high—performanceoperationalabili—t)r0f32bitandrichhardwa

3、reresourcesofARMchipLM3S617aremadefulluseoftoquicklyandaccuratelytestthero—torposition，makingthemotorsmoothoperation．Thesystemissimpleinstructure，reliableinoperationandfinespeed—regulatingperformance．Keywords：brushlessDCmotor；sensorless；ARM1引言的速度和精度决定了控制器设计的可行性

4、和性能。LM3S617芯片的ADC的采样率为500，000次采样／s，无位置传感器无刷直流电机控制器的难点在于转并且有4个可编程的采样转换序列，每个序列均带有子位置信号的检测，目前国内外研究人员提出了诸多相应的转换结果FIFO，硬件可对多达64个采样值进方法，其中反电动势法最为简单、可靠，应用范围最广行平均计算，提高检测精度；LM3S617芯片的PWM模泛。控制芯片普遍采用TI公司2000系列芯片或者单块可以产生6路16位PWM，可在PWM的不同时刻产片机，但是分别具有价格高、体积大或者是性能较弱的生中断，直接触发A

5、D转换，无需中断程序触发；缺点¨J。本文介绍基于ARM芯片LM3S617检测反LM3S617芯片具有基于哈佛架构的3级流水线内核，电动势法的无位置传感器无刷直流电机的控制方案，该内核集成了分支预测、单周期乘法、硬件除法等众多充分利用LM3S617丰富的片上资源和高速32位运算功能强大的特性J。性能，快速准确检测转子位置，提高控制器的可靠性。综上所述，LM3S617芯片快速准确的ADC和高性同时LM3S617芯片体积小、价格低使控制器具有低成能的32位运算能力以及低廉的价格非常适合应用于本的优点。无刷直流电机的无位置传

6、感器控制。无刷直流电机工作原理以及反电势法实现无位置2．2硬件电路设计传感器运行的工作原理见文献[1]。系统的硬件结构框图如图3所示。以LM3S6172硬件电路设计微控制器为核心，逆变桥及其驱动电路、端电压检测电2．1选择LM3S617芯片的优点路、电流检测电路、输入输出电路等组成。反电势过零点法需要检测电机的端电压，当电机系统电源为12V电池组，直接供给逆变桥主电转速较高时需要进行快速的AD转换，因此AD转换路。端电压检测通过分压采样，必须设置好电阻的分压比使ADC输入信号范围为0—3．3V，同时为了避免基金项目：

7、安徽工程科技学院青年科研基金(~YQ045)30<电气开关)(2010．No．4)信号产生延时，不对端电压波形用硬件进行明显滤波，4实验结果和结论而是由软件根据PWM波形仔细地选取信号采样点，排除PWM开关噪声的影响。实验样机采用长沙方圆模型厂生产的无传感器无刷直流电机，型号1208436，额定参数如下，转速：4100r／V，2对极；最大电流：4A；内阻：0．59Q；空载电流：0．3A。图3为电机端电压波形，从图中看出换相时间为0．6ms左右。根据电机额定参数计算换相时间为0．609ms(60。电角度)，可见换相时间

8、比较准确，电机能够可靠平稳运行。图1系统硬件框图功率驱动电路为三相全控桥，功率MOSFET管采用IRFZ44N，前置驱动器采用IR2132。IR2132具有独立的3个上测和下侧驱动器，能方便驱动三相全控桥，并有过电流保护等功能。LM3S617的6路PWM输出图3电机端电压波形(横坐标1ms／格，纵坐标5v／格)与IR2132的6路输入直接连接，