基于FPGA的无刷直流电动机控制器设计-中期报告

中 北 大 学 毕业 设计（ 论文 ） 中期报告 学 生 姓 名： 学 号： 学 院、系 ： 信息与通信工程学院、电气工程系 专 业 ： 电气工程及其自动化 论 文 题 目 ： 基于 无刷直流 电动机控制器设计 指 导 教 师 : 2012 年 月 日 毕业 设计（ 论文 ） 中期报告 学校 中北 大学 专业 电气工程及其自动化 学生姓名 班级 学号 论文 题目 基于 无刷直流电 动 机控制器设计 本人在该设计 （论文） 中具体 应完成的工作 1、掌握 无刷直流电动机的结构和工作原理，有位置传感器的无刷直流电动机位置传感器工作原理； 2、了解 本控制和设计方法，掌握专用集成电路 工作原理和控制方法； 3、学会以 控制核心借助集成电路 1、 简述毕业论文 开始以来所做的具体工作和取得的进展 （要详细内容） 首先，经查阅相关书籍资料，详细了解了无刷直流电动机的结构及运行状态 。 无刷直流电动机的工作原理为： 无刷直流电机主要由电动机本体、位置传感器和功率开关三部分组成， 永磁体固定在转子上，位置传感器跟踪转子与电动机转轴相连接。无刷直流电动机将电枢绕组放在定子上，把永久磁钢放在转子上，而且通过位置传感器和控制电路使定子绕组所产生的磁场和转动中的转子磁钢产生的永磁磁场，在空间始终保持在（ /2） 右的电角度，以产生最大转矩。 其次，对于课题的设计有 了系统的掌握。 该设计由电动机本体、位置检测器、控制电路、驱动电路和逆变电路 组成，其中电动机是星形连接，位置检测器采用霍尔元件，驱动电路为 逆变 电路中功率管 两两导通 ，从而实现电动机 三相六状态的工作节拍。 再次，电动机 工作 的具体 情况为，位置检测器检测转子磁极的位置信号，控制器对转子位置信号进行逻辑 处理并产生相应的开关信号，开关信号经驱动电路放大后触发逆变器中的功率开关器件，将电源功率以一定的逻辑关系分配给电动机定子各绕组使电动机产生持续不断的转矩 。 驱动电路 无刷直流电动机提供诸如控制信号输入，产生换相逻辑、门驱动输出和保护电路等一些功能。无刷直流电动机霍尔位置传感器提供的霍尔信号通过 内部逻辑电路产生换相逻辑，从而实现电动机无接触换相。换相逻辑和 输入控制信号通过内部综合产生六路高、低端门驱动信号，从而控制电动机。 部的保护电路提供限流、短路保护和欠压自锁，并且在上述任何一种情况发生的时候输出错误指示信号。 2、 目前存在问题，下一步的主要研究任务，具体设想与安排 （要详细内容） 目前存在的问 题 ： 采用 据采集 控制电路的设计部分 ， 片的选择，以及与 接实现的功能 。 下一步主要研究任务 ：详细了解设计中采用的 片即 司生产的该芯片的引脚，且对可编程逻辑、存储块和其他特性，掌握 编程语言 重要的是知晓 连接方法以及如何实现对整个系统启动以及速度的控制 。 具体设想与安排： （ 1） 、查阅相关书籍 资料，充分了解 芯片的结构、功能以及实际应用中需要注意事项； （ 2）、大量时间用于学习 编程语言 且已经购买了零基础学 认真学习该书中的内容，为 课题进行过程 打下一个坚实的基础 ； （ 3）、安装相应软件，进行绘制和调试， 最终实现设计功能； （ 4）、 整理设计过程中所有记录，系统的将毕业设计报告整理完毕，打印、出稿； （ 5）、答辩。 3、 指导教师对该学生前期研究工作的评价 （是否同意继续研究工作） 本毕业设计要求采用集成电路 现对有位置传感器的无刷直流电动机的换相控制、转速控制和转向控制， 该 同学通过一个多月对相关资料和 制技术的学习，已经掌握了控制策略和方法，并按着工作计划进行了大量的研究工作。 学完成的中期报告对该毕业设计需要完