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基于DSP的无位置传感器BLDCM控制策略研究与实现

作　者: 易磊
导　师: 卢文科
学　校: 东华大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 无位置传感器无刷直流电机反电势转子位置检测模糊控制 MATLAB TMS320LF2407A
分类号: TM33
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

无刷直流电机除了具有良好的调速性能、结构简单、效率高等优点外,同时还保留了直流电动机优良的机械特性,因而被广泛地应用于电气传动、位置伺服中的各个领域。随着现代工业的快速发展对无刷直流电动机的性能要求不断提高。无位置传感器无刷直流电机(Sensorless BLDCM)由于其体积小,抗干扰能力强等优点因而得到了广泛的应用。近年来其控制技术逐渐成为研究热点之一。本设计在借鉴国内外已有研究成果的基础上,研究了基于DSP的无位置传感器无刷直流电机的智能控制系统.本系统侧重于转子位置反电动势检测法和双闭环双策略电机控制算法的设计以及在数字信号处理器(DSP)上的实现.文章的主要内容包括以下几方面:(1)介绍了课题的学术背景和国内外研究现状,在分析无刷直流电机的结构及其工作原理的基础上建立了数学模型,利用MATLAB/SIMULINK工具搭建了无刷直流电机系统仿真平台,该平台能为无刷直流电机新的控制系统的设计提供可靠依据。(2)由于无位置传感器无刷直流电机取消了位置传感器,所以检测转子位置就成为电机控制的关键技术之一。文章详细说明了各种无传感器转子位置检测的方法及其优缺点,并针对如何将DSP的高速运算处理能力应用于反电动势检测法进行了说明和分析。(3)为提高无刷直流电机调速系统的性能,本文将模糊控制与PID控制有机结合,构建了转速模糊控制、电流PID控制的双闭环电机控制系统,并通过仿真说明了采用双闭环双策略电机控制系统的有效性和优越性。(4)以TI公司的TMS320LF2407A控制器为核心设计了硬件平台,并进行了系统调试。在硬件平台上采用C语言、汇编语言的混合编程方式实现了无位置传感器无刷直流电机的双闭环双策略电机控制,系统实验结果结果证明设计的有效性。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-10
目录  10-12
第一章绪论  12-21
  1.1 引言  12
  1.2 课题背景及研究意义  12-20
  1.3 课题的主要研究内容  20
  1.4 本章小结  20-21
第二章无刷直流电机结构和工作原理  21-29
  2.1 引言  21
  2.2 无刷直流电机的基本组成结构  21-24
  2.3 三相星形半控桥驱动方式原理  24-26
  2.4 三相星形全控桥驱动方式原理  26-28
  2.5 本章小结  28-29
第三章转子位置检测技术及智能控制原理  29-66
  3.1 引言  29
  3.2 脉冲宽度调制调速原理  29-32
  3.3 转子位置间接检测技术  32-39
  3.4 无刷直流电机先进控制算法  39-65
  3.5 本章小结  65-66
第四章基于MATLAB的无刷直流电机建模及仿真  66-86
  4.1 引言  66
  4.2 无刷直流电机的数学模型  66-68
  4.3 无刷直流电机控制系统的MATLAB模型建立  68-82
  4.4 建模仿真结果分析  82-85
  4.5 本章小结  85-86
第五章控制系统软硬件设计与调试  86-118
  5.1 引言  86
  5.2 控制系统硬件设计与实现  86-102
  5.3 控制系统软件设计与实现  102-117
  5.4 本章小节  117-118
第六章实验结果分析  118-122
  6.1 引言  118
  6.2 实验系统硬件装置  118-119
  6.3 控制系统实验结果  119-121
  6.4 本章小结  121-122
结束语  122-124
参考文献  124-128
攻读硕士学位期间发表的论文  128-129
致谢  129

基于DSP的无位置传感器BLDCM控制策略研究与实现

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