基于DSP的無刷直流電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、本文研究了基于DSP的直流無刷電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)，側(cè)重于三次諧波檢測(cè)法的無傳感器控制的實(shí)現(xiàn)。
　　首先介紹了本課題的學(xué)術(shù)背景和國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)說明了各種無傳感器控制方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，本課題所采用的三次諧波法是反電勢(shì)法中的一種，它比現(xiàn)在應(yīng)用較廣的三相端電壓反電勢(shì)過零點(diǎn)法更加優(yōu)越，實(shí)現(xiàn)更為簡(jiǎn)單，調(diào)速范圍更寬，對(duì)負(fù)載要求低。因此采用三次諧波法構(gòu)成無傳感器數(shù)字控制系統(tǒng)，是提高無位置傳感器無刷直流電機(jī)性能的新方向。
　　

2、文章描述了無刷直流電機(jī)運(yùn)行原理，給出了電機(jī)數(shù)學(xué)模型，接著闡述了無刷直流電機(jī)無傳感器控制中遇到的若干關(guān)鍵技術(shù)，并給出了在本文中實(shí)際應(yīng)用的解決方案：針對(duì)無位置傳感器BLDCM的起動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)子定位方法，運(yùn)行過程中的反電勢(shì)三次諧波法轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)原理，以及換相過程中遇到的濾波相移、尖峰脈沖和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等問題進(jìn)行了詳細(xì)論述，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制策略。
　　在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)部分中，將DSP的高速運(yùn)算能力應(yīng)用于上述關(guān)鍵技術(shù)問題上，根據(jù)直流電壓和系統(tǒng)

3、要求的功率管開關(guān)頻率，選用IR公司IRFZ24N的N-MOSFET作為逆變橋開關(guān)管，利用驅(qū)動(dòng)芯片IR2130強(qiáng)大的功能，單片驅(qū)動(dòng)逆變橋6個(gè)N-MOSFET，使電路簡(jiǎn)化。同時(shí)圍繞DSP外圍功能，擴(kuò)展了A/D采集接口、PWM輸出接口。搭建所設(shè)計(jì)的三次諧波位置檢測(cè)電路，分壓濾波電路，選定電路中各種電容電阻參數(shù)，使檢測(cè)信號(hào)幅值范圍與DSP一致，產(chǎn)生正確的波形。這些為電機(jī)控制算法的研究和控制系統(tǒng)的應(yīng)用提供一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　在無傳感器

4、控制理論和硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)解決方案，本文在第五章進(jìn)行了軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。其中不僅論述了軟件的整體設(shè)計(jì)思想、中斷服務(wù)子程序和一些功能服務(wù)子程序的組成和流程，而且論述了軟件實(shí)現(xiàn)上的幾個(gè)關(guān)鍵問題，這為系統(tǒng)設(shè)計(jì)及二次開發(fā)都有很好的借鑒意義。
　　最后，將本文的研究設(shè)計(jì)方案具體應(yīng)用到一臺(tái)實(shí)驗(yàn)用無刷直流電機(jī)上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)的基于TMS320LF2407ADSP芯片的數(shù)字控制系統(tǒng)能夠控制電機(jī)順利起動(dòng)，而且很好地實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)電機(jī)