本文關(guān)鍵詞：基于STM32的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)研究　出處：《武漢理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著無(wú)刷直流電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的逐步擴(kuò)大,研究具備響應(yīng)快速、調(diào)節(jié)性能強(qiáng)、高可控制精度的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)有著十分重要的意義。針對(duì)當(dāng)前無(wú)刷直流電機(jī)速度控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和不足,本文研究了基于TVFSTM6810332的模糊PID無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)。本文首先詳述了無(wú)刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)及其工作原理,建立了無(wú)刷直流電機(jī)理想數(shù)學(xué)模型與動(dòng)態(tài)傳遞函數(shù),分析了無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)行特性,總結(jié)出無(wú)刷直流電機(jī)速度調(diào)節(jié)方法。其次論述了機(jī)電自動(dòng)控制系統(tǒng)主流形式;敘述了PID調(diào)節(jié)技術(shù)基本理論,舉例分析了PID調(diào)節(jié)的三個(gè)參數(shù)對(duì)調(diào)節(jié)效果的影響,并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),歸納出PID參數(shù)整定規(guī)律。闡述了模糊控制原理以及模糊控制器基本結(jié)構(gòu),分析了其在時(shí)變非線性系統(tǒng)上應(yīng)用的優(yōu)勢(shì),重點(diǎn)分析了模糊PID控制器設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)了兩套無(wú)刷直流電機(jī)模糊PID調(diào)速控制系統(tǒng)方案并作出比較,確定了模糊PID雙閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)方案。第4章對(duì)該方案進(jìn)行了simulink仿真驗(yàn)證,其中對(duì)關(guān)鍵模塊simulink模型的搭建進(jìn)行了重點(diǎn)說(shuō)明與分析,仿真結(jié)果表明該系統(tǒng)魯棒性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)特性良好,具有PID調(diào)節(jié)特性,可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。然后完成速度控制系統(tǒng)硬件電路和軟件程序的設(shè)計(jì)。在硬件電路設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)突出了采取TVFSTM6810332為代表的STM32微處理器為主控的優(yōu)點(diǎn),闡述了IR2136驅(qū)動(dòng)芯片給硬件電路設(shè)計(jì)帶來(lái)的方便,詳述電源、功率驅(qū)動(dòng)和逆變系統(tǒng)、電流采樣等電路的設(shè)計(jì)以及硬件電路抗擾措施。在軟件設(shè)計(jì)中,著重論述了基于STM32庫(kù)函數(shù)開發(fā)優(yōu)點(diǎn),闡述了模塊化思想在主程序、中斷服務(wù)程序以及模糊PID子程序等程序流程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,分析了TVFSTM6810332的PWM高級(jí)定時(shí)器以及系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)鐘配置。最后將控制系統(tǒng)軟件程序燒寫至硬件電路進(jìn)行試驗(yàn)并取得良好效果,再次證明了設(shè)計(jì)方案的正確性與有效性。
[Abstract]:With the application of Brushless DC motor is gradually expanding, research has fast response, high control precision adjusting performance, brushless DC motor control system has a very important significance. In view of the current research status and deficiency of system without speed control of Brushless DC motor, this paper studies the brushless DC motor speed control system based on fuzzy PID TVFSTM6810332. This paper details the brushless DC motor structure and working principle of Brushless DC motor is established, the ideal mathematical model and dynamic transfer function, analyzes the operation characteristics of Brushless DC motor, summed up the brushless DC motor speed regulation method. Secondly, the automatic control system and describes the mainstream form of PID regulation; the basic theory and technology, the three parameters of PID regulating effect on the adjusting effect of the analysis, combined with the actual operation experience, summed up the PID parameter tuning Law. It introduces fuzzy control principle and the basic structure of fuzzy controller, and analyzes its application advantage in nonlinear systems, analyzed the fuzzy PID controller design process. Design two sets of Brushless DC motor fuzzy PID speed control system scheme and makes comparison of fuzzy PID double closed-loop speed control system scheme is determined. The fourth chapter is the Simulink simulation of the program, which is built on the key modules of the Simulink model are introduced and analyzed, the simulation results show that the system has strong robustness, good dynamic characteristics, with PID regulation characteristics, can realize stepless speed regulation. And then complete the design of the speed control system of hardware and software in hardware. In the circuit design, highlights the advantages of adopting TVFSTM6810332 as the representative of the STM32 microprocessor control, expounds the IR2136 driver chip for hardware circuit design Considering the convenience, detailing the power drive and power supply, inverter system, anti-interference measures of current sampling circuit design and hardware circuit. In software design, the paper discusses the STM32 library development based on advantages, expounds the idea of modularization in the main program, interrupt service program and the application of fuzzy PID subroutine program flow design the analysis of the TVFSTM6810332 PWM advanced timer and system startup clock configuration. Finally, the control system software programming to hardware circuit test and achieved good results, once again proved the correctness and validity of the design scheme.

【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1401719