一體化無刷直流電機控制研究和實現(xiàn)
發(fā)布時間:2017-10-22 14:11
本文關(guān)鍵詞:一體化無刷直流電機控制研究和實現(xiàn)
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【摘要】:無刷直流電機(Brushless DC Motor, BLDCM)是隨著電力電子技術(shù)、現(xiàn)代控制理論、微處理器技術(shù)和永磁材料的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種新型電機。無刷直流電機不僅具有傳統(tǒng)直流電機的優(yōu)良性能,還有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、噪聲低和使用壽命長等優(yōu)點,在軍事、工業(yè)、民用等各個領(lǐng)域都得到了越來越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。為進一步拓寬其應(yīng)用范圍,采用以數(shù)字信號處理器為核心,利用先進的算法,整合逆變、控制、驅(qū)動等模塊為一體的一體化無刷直流電機已成為重要的發(fā)展方向。本文首先介紹了無刷直流電機的控制系統(tǒng)組成和基本工作原理,并在此基礎(chǔ)上建立其數(shù)學(xué)模型。為實現(xiàn)有位置傳感器控制的無刷直流電機與控制器的一體化設(shè)計,本文以數(shù)字信號控制器dsPIC33FJ32MC204為核心,設(shè)計了控制系統(tǒng)硬件電路,編寫了軟件程序。最后對系統(tǒng)進行了調(diào)試,結(jié)果表明,該系統(tǒng)不論在空載還是帶負(fù)載情況下均能穩(wěn)定可靠運行,驗證了方案的可行性。本文介紹了無位置傳感器的控制方法,設(shè)計了基于反電勢的無位置傳感器無刷直流電機控制系統(tǒng)。分析了轉(zhuǎn)子位置檢測產(chǎn)生誤差的原因并提出了補償措施。采用六短時脈沖法預(yù)定位轉(zhuǎn)子位置,通過同步加速最終切換至反電勢運行。
【關(guān)鍵詞】:無刷直流電機 dsPIC33FJ32MC204 一體化 無位置傳感器控制
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TM33
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-16
- 1.1 課題研究的背景及意義8
- 1.2 無刷直流電機控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢8-9
- 1.2.1 國外研究發(fā)展綜述8-9
- 1.2.2 國內(nèi)研究發(fā)展綜述9
- 1.3 無刷直流電機位置檢測技術(shù)9-13
- 1.3.1 有位置傳感器的位置檢測方法9-10
- 1.3.2 無位置傳感器的位置檢測方法10-13
- 1.4 論文主要工作和章節(jié)安排13-16
- 1.4.1 主要工作13
- 1.4.2 章節(jié)安排13-16
- 第二章 無刷直流電機運行原理和數(shù)學(xué)模型16-22
- 2.1 無刷直流電機系統(tǒng)組成16-17
- 2.2 無刷直流電機運行原理17-18
- 2.3 無刷直流電機數(shù)學(xué)模型18-21
- 2.3.1 電壓方程19-20
- 2.3.2 電磁轉(zhuǎn)矩方程和運動方程20-21
- 2.4 本章小結(jié)21-22
- 第三章 基于dsPIC的無刷直流電機硬件控制電路系統(tǒng)設(shè)計22-36
- 3.1 引言22
- 3.2 控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計22-29
- 3.2.1 dsPIC33FJ32MC204功能介紹22-26
- 3.2.2 電源轉(zhuǎn)換電路26-27
- 3.2.3 功率開關(guān)驅(qū)動電路及逆變器電路27-28
- 3.2.4 電壓電流檢測電路28-29
- 3.3 控制系統(tǒng)硬件PCB電磁兼容設(shè)計29-33
- 3.3.1 電磁兼容的概念29-30
- 3.3.2 電磁干擾及其傳播途徑30-31
- 3.3.3 電磁干擾的抑制31-33
- 3.4 槍鉆一體化電機系統(tǒng)設(shè)計33-34
- 3.4.1 一體化的概念33
- 3.4.2 一體化電機的發(fā)展歷程33
- 3.4.3 槍鉆一體化電機實現(xiàn)過程33-34
- 3.5 本章小結(jié)34-36
- 第四章 無刷直流電機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計36-44
- 4.1 引言36
- 4.2 軟件總結(jié)構(gòu)設(shè)計36-40
- 4.2.1 主程序模塊36-38
- 4.2.2 中斷子程序模塊38-40
- 4.3 電機啟動策略40-41
- 4.4 系統(tǒng)調(diào)試41-43
- 4.4.1 控制系統(tǒng)實物介紹41
- 4.4.2 實驗結(jié)果41-43
- 4.5 本章小結(jié)43-44
- 第五章 基于反電勢法的無刷直流電機無位置傳感器控制系統(tǒng)設(shè)計44-58
- 5.1 引言44
- 5.2 “反電勢法”無位置傳感器控制技術(shù)44-51
- 5.2.1 反電勢法的基本原理44-45
- 5.2.2 反電勢檢測方法45-46
- 5.2.3 反電勢過零檢測法分析46-48
- 5.2.4 濾波及移相電路設(shè)計48-50
- 5.2.5 轉(zhuǎn)子位置檢測誤差分析及補償措施50-51
- 5.3 無刷直流電機的啟動控制方法51-57
- 5.3.1 外同步方式的無位置傳感器啟動方法51-54
- 5.3.2 基于電感法的無刷直流電機無位置傳感器控制54-57
- 5.4 本章小結(jié)57-58
- 第六章 總結(jié)與展望58-60
- 致謝60-62
- 攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)成果62-64
- 參考文獻64-65
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1 邱建琪,史涔n,
本文編號:1078695
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