基于dsp的方波无刷直流电动机(bldcm)调速系统

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1、基于DSP的方波无刷直流电动机（BLDCM）调速系统院系自动化学院专业自动化班级5407202学号200504072052姓名刘聪指导教师张红梅负责教师张红梅沈阳航空工业学院2009年6月摘要脉冲宽度调制（PWM）技术是一种控制电机速度的有效调制方式。本文阐述了脉冲宽度调制技术的基本原理及其逆变电路，介绍了脉冲宽度调制技术的计算方法。运用Matlab采用正弦脉冲宽度调制（SPWM）的感应电机闭环变压变频调速系统进行建模与仿真。在理论分析和仿真研究的基础上，进行基于DSP的电机控制变频调速系统的硬件设计，观

2、测在采用正弦脉冲宽度调制（SPWM）控制方式下系统稳态与动态以及有关控制参数变化的影响。最后，实验结果证明正弦脉冲宽度调制（SPWM）技术对双闭环直流调速系统控制的有效性。关键词：SPWM（正弦脉冲宽度调制）；调速系统；DSP控制；MatlabAbstractPulsewidthmodulation(PWM)technologyisaneffectivemodulationschemeofcontrollingthemotorspeed.Inthispaper,thebasicprinciplesofPW

3、Mtechnologyanditsinvertercircuithasbeenstated.ThispaperhasalsomentionedthecalculationmethodsofthePWMtechnique.Theinductionmotorclosed-loopVVVFspeedcontrolsystemwithMatlabandSPWMhasbeenemployedformodelingandsimulation.Onthebasisofthetheoreticalanalysisands

4、imulationstudy,thehardwaredesignoftheDSP-basedVVVFmotorcontrolsystemhasbeenmade.Thentheinfluencesofthesteadystateanddynamicstateofthesystemaltogetherwiththecontrolledparametershavebeenobservedundertheconditionofthepulsewidthmodulation(SPWM)control.Finally

5、,theresultsoftheexperimentshowthatthesinusoidalpulsewidthmodulation(SPWM)technologyiseffectivetothedouble-loopcontrolofDCdrivesystem.Keywords:(SPWM)sinepulsewidthmodulation;DCspeedregulationsystem;DSPControl;Matlab目录第1章绪论11.1课题背景11.2无刷直流电机的发展与现状21.3脉冲宽度调制

6、（PWM）技术的概述31.4本课题的主要任务及内容4第2章总体设计方案62.1概述62.2调速系统的设计方案6第3章直流调速系统83.1转速、电流双闭环直流调速系统的组成及特性83.2双闭环调速系统的特性93.2.1稳态结构93.2.2双闭环调速系统的稳态特性113.2.3双闭环调速系统的动态特性123.2.4转速、电流双闭环调速系统静动态品质评价13第4章脉冲宽度调制154.1PWM控制技术的基本原理154.2PWM逆变电路及其控制方法164.2.1计算法和调制法164.2.2异步调制、同步调制和分段同

7、步调制194.3直流PWM变换器的基本类型和工作原理214.4有关SPWM控制的计算法234.5利用软件产生SPWM脉冲254.5.1数字三角波的产生、PWM的输出264.5.2关键的控制参数26第5章软件设计与硬件调试285.1MATLAB语言及特点285.2正弦脉冲宽度调制（SPWM）的电机变频调速系统的建模与仿真295.2.1系统模块的结构组成与建立295.2.2调速系统的仿真与调试295.2.3调速系统的仿真结果与分析305.3调速系统的硬件设计与调试335.3.1控制系统的的概述335.3.2采

8、用正弦脉宽调制（SPWM）调速系统的研究内容355.3.3变频调速系统的具体设计355.4系统的调试与性能测试365.5系统性能测试的结果和分析38结论44社会经济效益分析46参考文献47致谢48第1章绪论1.1课题背景DSP(DigitalSignalProcessor)芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。现代DSP芯片作为可编程超大规模集成电