基于dsp的无刷直流电机控制器的研究与实现（可复制）.pdf

基于奈匏⒅绷鞯缁刂破鞯难芯坑胧迪摘要此,需要研究如何驱动功率较大的电机,如何保护电机使其正常转动,在需要计算机控制时,用ㄐ湃绾问迪衷冻炭刂频取无刷直流电机有着体积小、重量轻、效率高、惯量小和控制精度高等优点,同时还保留了普通直流电动机优良的机械特性,被广泛应用于伺服控制、数控机床、机器人等领域,随着无刷直流电机应用领域的不断扩大,要求控制系统运行稳定、成本低廉、控制算法合理、控制精度高、开发周期短。为此,基于奈匏⒅绷鞯缁刂葡统有着广泛的应用前景。拦鶷镜腡盗惺荰咀钚峦瞥龅腄芯片,它具有强大的数字信号处理能力,将其用于无刷直流电机控制系统,则能更好的控制无刷直流电机,体现它的优越性能。本课题主要是研究用如何控制无刷直流电机。为围绕此核心,本课题制作了一个基于奈匏⒅绷鞯缁刂器,可驱动母咚僦绷鞯缁1究刂破骱幸幌盗型晟频墓δ埽包括过流报警,气压、液压报警,准停功能,以及电机实际转速超出指定转速%时的限速功能,此限速功能采用点刹方法来实现。控制核心使用笔褂米ㄓ弥绷鞯缁刂芯片刂坪颓缁T贒控制部分,承担了整个系统
涸鹬葱蠨部分的控制指令,给出控制电机转速的驱动通过采集霍尔反馈的电机实际转速修正控制转速,从而实现对电机转集电机转速,与指令转速相比较后,用惴ú欢闲拚龅目刂机。除了可通过计算机控制电机外,也可通过直接调节安装在控制器的控制功能,包括电机转速的检测、控制、显示,以及启动外围保护电机安全工作的附加设备等,与计算机的通信也由涸稹信号,以调节电机转速。本课题使用的无刷直流电机采用霍尔元件作为位置反馈,控制器速的闭环控制。电机转速的控制算法包括用矩形窗函数过滤采集到的电机转数,用惴ǖ髡刂谱JWK倏刂频闹饕K枷胧峭ü转速值,最终让电机稳定在目标转速上。究翁馔瓿闪舜宋匏⒅绷鞯缁刂破鞯闹谱骷暗魇怨ぷ鳌U隹制系统包括两大部分,一是控制器本身,二是在计算机上的操作系统。控制器通过芟哂爰扑慊ㄐ牛诩扑慊牟僮鹘缑嫔虾控制电机所需要的全部功能按键,通过操作计算机可方便地控制电上的键盘来调节电机转速,同样也是闭环调节电机转速。调试结果表明,本控制器工作稳定,控制精度高,控制偏差基本都在理论计算误差转/分内,而且操作方便,保护功能齐全,带载能力强,具有良好的应用价值。关键词:无刷直流电机,琑通信,霍尔元件,闭环控制,摘要
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第滦髀无刷直流电动机的研究现状及发展趋势一个多世纪以来,电动机作为机电能量的转换装置,其应用范围己遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活之中。电动机主要类型有同步电动机、异步电动机与直流电动机三种。众所周知,由于传统的直流电动机均采用电刷以机械方法进行换向,因而存在相对的机械摩擦,由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等弱点,再加上制造成本高及维修困难等缺点,从而大大地限制了它的应用范围,致使目前工农业生产上大多数均采用三相异步电动机。【针对上述传统直流电动机的弊病,早在世纪年代就有人开始研制以电子换向代替电刷机械换向的直流无刷电动机。经过了几十年的努力,直至年代初终于实现了这一愿望。由于直流无刷电动机既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多特点,故在当今国民经济各个领域,如医疗器械、仪器仪表、化工、轻纺以及家用电器等方面的应用日益普及。如计算机硬盘驱动器和软盘驱动器的主轴电动机、录像机中的侍服电动机,均数以百万计地运用直流无刷电动机。年代以来,随着电力电子工业的飞速发展,许多新型的高性能半导体功率器件,如认嗉坛鱿郑约案咝阅苡来挪牧希珙填堋钕铁硼等的问世,均为直流无刷电动机的问世奠定了坚实的基础。特别是我国稀土材料的储量为世界第一,为高性能直流无刷电动机的发展创造了得天独厚的条件。在电气时代的今天,电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。无论是在工农业生产、交通运输、国防、航空航天、医疗卫生、商务与办公设备,还是在日常生活中的家用电器,都大量地使用着各种各样的电机。据资料统计,现在有%以上的动力源来自于电动机,我国生产的电能大约有%用于电动机。电动机与人们的生活息息相关,密不可分。直流电动机有优良的控制性能,其机械特性和调速特性均为平行的直线,这东华大学硕十学位论文
本课题研究内容控制系统。’围绕此核心,本课题主要完成以下几项任务:是各类交流电动机所没有的特性。此外,直流电动机还有起动转矩大、效率高、调速方便、动态特性好等特点。优良的控制特性使直流电动机在年代前的很长时间里,在有调速、控制要求的场合,几乎成了