无刷直流电动机DSP硬件电路程序设计硕士论文

1、 四相永磁无刷直流电动机控制系统研究the research on control system of the four-phase permanent magnet brushless dc motor电力电子与电力传动， 2011， 硕士【摘要】 微电子技术、永磁材料、电力电子技术随着科学技术的进步发生着翻天覆地的变化,永磁无刷直流电动机是基于这些技术的迅速发展而发展起来的一种新型电机。为了克服普通有刷直流电动机滑环结构、碳刷等机械换相装置带来的诸多弊病,无刷直流电动机采用了一整套电子换相装置来取代之。电子换相装置还使无刷直流电动机保留了传统直流电机具有的调速范围宽、过载能力强、体积小、启

2、动转矩大、稳定性好、运行效率高、适应能力强等优点。正因为无刷直流电动机这些突出的优点和良好的运行特性,已经受到了人们和社会的关注和重视。目前已经在家用电器(洗衣机、冰箱等)、电动交通工具(电动自行车等)、数控车床、办公自动化产品(打印机等)、航空航天(航天卫星等)等多个领域广泛应用永磁无刷直流电动机。在如今现代科学技术和现代工业充斥的社会中,要想让我国的机电类产品能够顺应时代的要求、具有较强的国际竞争能力,无刷直流电动机的研究者和生产者就必须对电机本体、控制方法和控制技术不断提出更高的、更先进的要求。目前国内对无刷直流电动机的研究多是针对三相电机,对于四相无刷直流电机的研究还很少,而采用多相绕

3、组,可以提高电机定子绕组的利用率,使得电机的输出功率.更多还原【abstract】 the microelectronic technology, the permanent magnetic materials and the electronic technology developing rapidly with the progress of science and technology, the permanent magnet brushless dc motor is a new type of motor which is based on the rapid developm

4、ent of these technologies. in order to overcome a great deal of drawbacks aroused by the mechanical commutated devices in the common brush dc motor,for example the slipring and carbon brush etc, the brushless dc motor replaced the mechanical .更多还原 【关键词】 无刷直流电动机； dsp； 硬件电路； 程序设计； 【key words】 brushles

5、s dc motor； dsp； hardware circuit； software design； 摘要 3-6 abstract 6-9 第一章 绪论 13-27 1.1 永磁无刷直流电动机的特点及其应用领域 13-16 1.1.1 永磁无刷直流电动机的特点 13-14 1.1.2 永磁无刷直流电动机的应用领域 14-16 1.2 永磁无刷直流电动机发展状况 16-18 1.2.1 永磁无刷直流电动机的发展 16-17 1.2.2 永磁无刷直流电动机控制技术的发展 17-18 1.3 永磁无刷直流电动机的研究热点 18-25 1.3.1 转矩脉动的控制 18-21 1.3.2 转子位置信

6、号检测 21-24 1.3.3 正弦波控制方式 24-25 1.4 本论文研究的主要内容 25-26 1.5 本章总结 26-27 第二章 永磁无刷直流电动机的工作原理及仿真建模 27-42 2.1 永磁无刷直流电动机的基本结构 27-29 2.1.1 无刷直流电动机本体 28 2.1.2 转子位置检测电路 28 2.1.3 控制电路 28-29 2.1.4 功率驱动电路 29 2.2 四相永磁无刷直流电动机的基本工作原理 29-31 2.3 四相无刷直流电动机的数学模型 31-33 2.4 永磁无刷直流电动机调速方法 33-35 2.5 四相永磁无刷直流电动机控制系统matlab仿真研究 3

7、5-41 2.5.1 四相永磁无刷直流电动机仿真模型 35-39 2.5.2 控制系统的仿真结果及分析 39-41 2.6 本章小结 41-42 第三章 永磁无刷直流电动机控制系统的硬件电路设计 42-58 3.1 控制系统硬件电路总体结构设计 42-43 3.2 电动机本体 43 3.3 系统主控电路 43-48 3.3.1 以2407a为核心的控制单元概述 43-44 3.3.2 事件管理器模块(evm) 44-46 3.3.3 四路pwm波的产生 46-48 3.3.4 a/d(模拟/数字)转换器模块 48 3.4 控制系统功率驱动电路的设计 48-51 3.4.1 功率开关元件和功率驱

8、动芯片的选择 49-50 3.4.2 光耦隔离电路和功率驱动电路的设计 50-51 3.5 控制系统检测电路的设计 51-54 3.5.1 转子位置信号检测电路的设计 51-53 3.5.2 电流检测电路的设计 53-54 3.6 控制系统保护电路的设计 54-57 3.6.1 过流保护电路的设计 54-55 3.6.2 过压欠压保护电路的设计 55-57 3.7 本章小结 57-58 第四章 永磁无刷直流电动机控制系统的程序设计 58-73 4.1 dsp软件开发相关知识 58-60 4.1.1 程序编写概述 58-59 4.1.2 ccs调试环境 59-60 4.2 控制系统程序的总体结构设计 60 4.3 主程序结构和功能 60-62 4.3.1 初始化程序 60-62 4.4 中断服务子程序结构和功能 62-72 4.4.1 转子位置信号捕获中断 62-64 4.4.2 电流a/d转换中断 64 4.4.3 电流、转速闭环调节子程序 64-72 4.4.4 系统功率保护中断 72 4.5 本章小结 72-73 第五章 系统的整体调试与实验结果 73-82 5.1 实验组成 73-76 5.2 控制系统相关波形的检测及分析 76-81 5.2.1 转子位置反馈信号波形检测