基于DSP的无刷无位置直流电动机调速系统的研究.pdf

《基于DSP的无刷无位置直流电动机调速系统的研究.pdf》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、第37卷第l0期电力系统保护与控制Vb1．37No．102009年5月l6日PowerSystemProtectionandControlMay16，2009基于DSP的无刷无位置直流电动机调速系统的研究孙自勇，李广波，侯强，程景萌(1．东北电力大学，吉林吉林132012；2．东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012；3．河北工业大学机械工程学院，天津300130)摘要：为了能够准确地获得无刷无位置直流电动机转子位置的换相信号，采用基于虚拟中性点电位的三次谐波检测法，并对此检测法进行仿真和实验验证，设计出了以TMS320F2812为核心的全数字调速系统，给出了硬件电路的设计，并对九点五

2、态控制器做出了数学解释。实验结果表明：该系统具有较强的鲁棒性和抗干扰能力，且超调量小，响应时间快。关键词：TMS320F2812；九点五态控制器；无刷直流电机；三次谐波ResearchondigitalBLDCMspeed·adjustingsystembasedOilDSPSUNZi—yong，LIGuang—bo，HOUQiang，CHENGJing—meng(1．NortheastDianliUniversity，Jilin132012，China；2．ElectricalEngineeringInstitute，NortheastDianliUniversity，Jilin13201

3、2，China；3．MechanicalEngineeringAcademy，HebeiIndustryUniversity，Tianjin300130，China)Abstract：InordertoobtaintheaccuratelocationofabrushlessDCmotorfortherotorposition，thepaperadoptsvirtualneugalpointpotentia1．-basedthreeharmonicdetectionmethodwithsimulationandexperimentalverification．ATMS320F2812·bas

4、edaU-digitalspeedcontrolsystemisdesigned，itshardwarecircuitisintroduced，andtheninepointfivestatecontrollerisexplmned．Theresultsshowthatthesystemisofrobustandanti-jammingcapabilities，smallovershoot，andfastresponsetime．Keywords：TMS320F2812；ninepointfivestatecontroller；brushlessDCmotor；thirdharmonic中图

5、分类号：TM33文献标识码：A文章编号：1674—3415(2009)100106—050引言1系统结构无刷直流电机存在由于定子电流和反电动势图1为无刷直流电动机系统的结构框图，主要在相位上的差异而导致的较大的转矩脉动，很难实包括电流采样电路、速度方向检测电路及主电路设现精确的位置和速度控制，这限制了无刷直流电机计等功能模块翻。的进一步发展【lJ。近年来德州仪器公司推出了专门为运动控制应用而设计的一款DSP__11MS32OF2812，它的出现为解决这一问题提供了强力的工具。考虑到获得反映转子位置的换相信号，是实现无刷直流电机控制的关键，本文采用无位置传感器控制方式，提出了基于虚拟中性点电位

6、的三次谐波检测法。图1系统结构框图无刷直流电机是一个复杂的非线性系统，采用Fig．1Sys~mstructurediagram常规的PIT)控制很难实现高精度、快响应的控制要求J，本文提出了一种应用TMS320F2812实现九1．1电流采样电路点五态控制器的控制策略。通过一个精密电阻将电流传感器采集来的电流信号转换成电压信号，由于TMS320F2812只能基金项目：吉林省教育厅重点教改项目资助接受单极性电压信号，且输入电压不允许超过3．3孙自勇，等基于DSP的无刷无位置直流电动机调速系统的研究．107．V。所以还需要经过信号调理电路然后才能输入到幅值大小相等，方向相反，由此得到在P1l】l『

7、M调制有A／D通道。图2为信号调理电路原理图，包括：电效期间，电机定子绕组中性点电位和逆变器直流母压跟随，加法器，滤波和保护电路。线中性点的电位相等，因此通过测量虚拟中性点相对逆变器直流母线中点的电压信号，然后经过换相信号检测调理电路就可以得到三次谐波信号，即获得反映转子位置信息的换相脉冲信号，来控制逆变器中功率管的换流，从而实现电动机的白同步运行。1．3．1换相信号检测调理电路无位置传感器换相信号检测调理电