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无刷直流电机无位置传感器控制系统的设计与研究

陈新荣  
【摘要】: 无刷直流电机是随着电力电子技术的发展和新型永磁材料的出现而迅速发展起来的一种新型机电一体化电机。随着无刷直流电机在各个领域的广泛应用,无位置传感器控制方法的优势也越来越明显。本文以Freescale DSP 56F8346为核心,采用反电势过零点检测方法,实现了无刷直流电机的无位置传感器控制。 论文首先探讨了无刷直流电机的现状和常用控制方法,阐述了其基本组成和工作原理,分析了电机的数学模型。然后,在Matlab/Simulink中对无刷直流电机及其控制系统进行了仿真研究。采用模块化建模的思想,将系统分为各个独立的功能模块,再进行这些模块的有机组合,搭建了无刷直流电机系统的仿真模型。针对常规PID调节的不足,设计了模糊自适应PID控制器。仿真结果表明控制质量得到了提高。 以DSP评估板为基础,设计了无刷直流电机控制系统功率驱动板,搭建了无位置传感器控制系统硬件实验平台。文中介绍了主要硬件电路设计,包括驱动逆变、反电势检测、电流检测、保护电路等。 针对硬件平台,以CodeWarrior为开发工具,设计了无刷直流电机无位置传感器控制系统嵌入式软件。整个电机控制系统完成以后,进行了相关实验,给出了实验结果和实验分析。最后提出了本课题研究的进一步发展方向。


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