本文關(guān)鍵詞：無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)速度控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：無(wú)刷直流電機(jī)一般是利用位置傳感器來(lái)獲得轉(zhuǎn)子位置信號(hào)進(jìn)而控制電機(jī)換相的,但這種控制方式存在穩(wěn)定性差、易受工作環(huán)境影響等諸多弊端,其使用受到一定的限制,而采用無(wú)位置傳感器控制技術(shù)就可以解決這些問(wèn)題,因此,本文對(duì)于無(wú)位置傳感器控制的無(wú)刷直流電機(jī)速度控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。具體包括以下的研究?jī)?nèi)容:首先,就本課題的研究背景與意義做了簡(jiǎn)單介紹,之后論述了無(wú)刷直流電機(jī)幾年來(lái)的發(fā)展概況,對(duì)有位置傳感器和無(wú)位置傳感器兩種控制方式做了詳細(xì)介紹和對(duì)比,分析了目前的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)法,并對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的基本知識(shí)包括工作原理、結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型和調(diào)速方法進(jìn)行了學(xué)習(xí)研究。其次,確定了控制系統(tǒng)的總體方案:確認(rèn)系統(tǒng)控制策略為速度和電流雙閉環(huán)控制;選擇DSP TMS320F2812芯片作為本系統(tǒng)的主控芯片;介紹了反電勢(shì)疊加法和反電勢(shì)過(guò)零法相結(jié)合的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)法的原理和換相邏輯;分別介紹了傳統(tǒng)PID控制算法、數(shù)字PID算法以及新型PID算法的原理,對(duì)比了三種算法的優(yōu)缺點(diǎn),確定數(shù)字PI算法作為控制算法;選擇三段式啟動(dòng)。第三,選用MATLAB軟件中的Simulink仿真平臺(tái),建立了無(wú)位置傳感器和有位置傳感器兩種控制方式的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型,介紹了各模塊的建立過(guò)程,并對(duì)所選系統(tǒng)方案進(jìn)行仿真。最后,根據(jù)控制系統(tǒng)性能要求,以系統(tǒng)總體方案為依據(jù),對(duì)控制系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括主電路、轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路、電壓電流采樣電路以及隔離電路等;以C語(yǔ)言來(lái)編寫軟件程序,按照各模塊的功能對(duì)系統(tǒng)軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括主程序、子程序和中斷服務(wù)子程序等部分。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)刷直流電機(jī) 無(wú)位置傳感器 反電勢(shì)疊加 TMS320F2812
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 課題選擇的背景與意義9-10
• 1.2 無(wú)刷直流電機(jī)的發(fā)展概況10-12
• 1.3 無(wú)刷直流電機(jī)的控制方式12-17
• 1.3.1 有位置傳感器控制方式12-13
• 1.3.2 無(wú)位置傳感器控制方式13-16
• 1.3.3 兩種控制方式的對(duì)比16-17
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容的結(jié)構(gòu)與安排17-18
• 第二章 無(wú)刷直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型18-27
• 2.1 無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)18-21
• 2.1.1 無(wú)刷直流電機(jī)本體18-19
• 2.1.2 電子換相線路19
• 2.1.3 位置傳感器19-21
• 2.2 無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理21-23
• 2.3 無(wú)刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.4 無(wú)刷直流電機(jī)的調(diào)速原理25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)27-39
• 3.1 控制策略的選擇27
• 3.2 主控制單元選擇27-29
• 3.3 轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方案29-33
• 3.3.1 原理介紹29-32
• 3.3.2 換相邏輯32-33
• 3.4 啟動(dòng)問(wèn)題33-35
• 3.5 控制算法的選擇35-38
• 3.5.1 傳統(tǒng)PID控制算法35-36
• 3.5.2 數(shù)字PID控制算法36-37
• 3.5.3 新型PID控制算法37-38
• 3.5.4 PID參數(shù)的整定38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第四章 兩種控制方式下的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)仿真研究39-53
• 4.1 無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)仿真模型的建立39-46
• 4.1.1 BLDCM本體40-43
• 4.1.2 換相模塊43-44
• 4.1.3 啟動(dòng)和PWM生成模塊44-45
• 4.1.4 速度和電流控制模塊45-46
• 4.1.5 逆變器模塊46
• 4.2 有位置傳感器控制系統(tǒng)仿真模型的建立46-49
• 4.2.1 BLDCM本體47-48
• 4.2.2 換相模塊48-49
• 4.3 仿真結(jié)果和分析49-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)53-61
• 5.1 控制系統(tǒng)硬件電路概述53
• 5.2 主電路53-56
• 5.3 轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路56-58
• 5.4 電壓電流采樣電路58-60
• 5.5 驅(qū)動(dòng)隔離電路60
• 5.6 本章小結(jié)60-61
• 第六章 無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)61-70
• 6.1 DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境61
• 6.2 程序總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)61
• 6.3 主程序61-62
• 6.4 子程序62-66
• 6.4.1 啟動(dòng)程序62-63
• 6.4.2 雙閉環(huán)運(yùn)行程序63-66
• 6.5 中斷子程序66-69
• 6.5.1 捕獲中斷程序66-67
• 6.5.2 ADC采樣中斷子程序67-69
• 6.6 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論與展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果77-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李自成;程善美;秦憶;;線反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子位置方法[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2010年12期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李自成;無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

2 姜衛(wèi)東;混合動(dòng)力電動(dòng)汽車用無(wú)刷直流電機(jī)動(dòng)態(tài)性能及控制策略的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2004年

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1 褚仁林;基于DSP的電機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：935457