大学毕业论文-—直流无刷电机驱动技术的研究.doc

直流无刷电机驱动技术的研究PAGE-47-直流无刷电机驱动技术的研究摘要随着现代电力电子技术的发展和永磁材料性能的不断提高，无刷直流电动机的系统在高性能运动控制领域越来越受到重视。无刷直流电动机既具有直流电动机运行效率高、调速性能好、无励磁损耗等诸多特点，又具备交流电动机的运行可靠、结构简单、维护方便等一系列优点，在国民经济各个领域的应用日益普及。本文在对无刷直流电动机控制系统的发展及应用综述的基础上，详细的介绍了无刷直流电动机的基本结构、工作原理和运行特性，并给出了其数学模型。简述了无刷直流电动机的控制策略，并分析了无位置传感器控制技术的原理和方法。然后对无刷直流电动机双闭环控制系统的硬、软件设计作了详细论述。系统以TI公司的TMS320LF2407芯片为控制核心，分析了PWM信号的产生分配情况，给出反电动势过零点、速度及电流等检测电路设计，并以IR2130作为驱动芯片设计了无刷直流电动机的驱动电路，采用三段式起动方式来起动电动机。系统的软件采用模块化设计方法，主要包括初始化程序、起动子程序、换相子程序、ADC中断服务程序等。最后运用SIMULINK建立了无刷直流电动机控制系统的仿真模型，并对给定实例进行仿真。本论文所述无刷直流电动机控制系统的设计方案，可以获得良好的速度控制性能，而且DSP技术不仅使系统获得了高精度，高可靠性，还简化了系统结构。：关键词：无刷直流电动机PWM控制无位置传感器仿真AbstractWiththedevelopmentofpowerelectronicstechnologyandceaselessadvanceofpermanentmagnetmaterial,BrushlessDCmotor(BLDCM)ismoreandmoreattentioninthefieldofhighperformancemotioncontrol.BLDCMhasbeenwidelyusedinthevariousfieldsofthenationaleconomybecausethismotornotonlyhasthemeritoftheDCmotorforhighefficiency,goodperformanceandnoexcitationlossetc.butalsohasthemeritoftheACinductionmotorforreliableoperation,simplestructureandeasymaintenanceetc.OnthebasisofthesummaryfordevelopmentsandapplicationsofBLDCMcontrolsystem,thethesisintroducesthestructure,runningprinciple,operationalcharacteristicsandmathematicalmodelofBLDCM.ItoutlinesBLDCMcontrolstrategy,anddiscussestheprinciplesandmethodsofthecontroltechnologywithnopositionsensordetection.Thenthehardwareandsoftwaredesignofthedoubleclosedloopcontrolsystemisdissertatedindetail.ThecontrollerofthehardwareofthesystemisbuiltbyusingtheTMS320LF2407asthemicroprocessor.ItanalysestheformationofPWMsignalsanddesignsthecircuitofBEMF-zero-crossing,velocityandcurrentdetection.Thissystemchoosessyllogismjump-startmotor.Besides,thedrivecircuitoftheBLDCMisdesignedwithIR2130.Systemsoftwareismodularindesignmethods,Includinginitialization,starting,commutationsubroutine,ADCinterruptserviceprocedures.Finally,itestablishedaBLDCMcontrolsystemsimulationmodelbySIMULINK,andsimulatetothecasemodel.ThisthesisdescribedthedesignoptionsaboutBLDCMcontrolsystem,Itc