單片機永磁無刷電機驅動及速度控制系統(tǒng).pdf

1、永磁直流電機廣泛應用于生產、生活和工農業(yè)的各個方面，它具有功率密度高、效率高、控制性能穩(wěn)定、輸出扭矩大等優(yōu)點。隨著時代的發(fā)展，永磁直流電機的應用會更多。近年來，永磁直流電機在電動汽車上的應用越來越多，而無位置傳感器控制技術不但可以降低成本，減小體積，并且由于簡化了設計還提高了系統(tǒng)的可靠性。那么，對于電動汽車用永磁直流電機無位置傳感器的控制技術研究成為熱門方向。所以，在線檢測電機性能并對重要參數進行辨識對電動汽車電機的控制和故障診斷有著重

2、要的現實意義和應用價值。
　　換相過程中產生的脈動轉矩，是我們在研究無刷直流電機各項性能指標時，非常關心的一個問題。定子齒槽的存在使轉子旋轉時的氣隙磁阻發(fā)生變化，產生磁阻轉矩，會帶來額外的脈動電樞效應。一方面使得轉子旋轉過程中不斷發(fā)揮增磁和去磁作用，另一方面引起氣隙磁場畸變，都會帶來轉矩脈動。無刷直流電機工作在三相六狀態(tài)時，定子磁場并非連續(xù)旋轉，而是以電角度的步距跳躍旋轉，因此會產生換相轉矩脈動。除電機結構因素外，電流換相噪聲是引

3、起轉矩脈動的主要原因。為了減小換相過程中相電流的變化，本課題設計過程中，使用了stm8s系列芯片專門為電機控制設計的“換相事件(COM)”功能，在很大程度上抑制了換相過程中出現的電流噪聲。
　　本文主要進行了如下的研究工作:
　　第一部分是對永磁直流電機的國內外發(fā)展狀況，以及優(yōu)缺點進行了概述。
　　第二部分首先介紹無刷直流電機的結構及其控制系統(tǒng)的總體結構，之后對無刷直流電機的工作原理進行詳細介紹。
　　第三部分重

4、點介紹了無刷直流電機的數學模型，為控制電機提供了理論依據。在數學模型的基礎之上，研究了無刷直流電機的運行特性，運行特性是指電機在啟動、正常工作和調速的情況下，電機外部各可測物理變量之間的關系。為優(yōu)化電機控制提供了依據。
　　最后完成了無刷直流電機控制系統(tǒng)的軟硬件設計，包括硬件控制電路和功率變換電路的設計，還有基于單片機的軟件系統(tǒng)的設計。實驗表明，使用意法半導體公司的stm8系列單片控制無刷直流電機可以在很大程度上抑制換相噪聲。