直流无刷电机驱动技术的研究毕业设计论文.doc

PAGE-48-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,ItcangetagoodperformanceofSpe