基于dsp的無刷直流電機模糊神經(jīng)網(wǎng)絡調(diào)速系統(tǒng)的研究與設計

1、分類號：TP2密級：單位代碼：10433學號：YFZ06001070山東理工大學山東理工大學碩士學位論文基于DSP的無刷直流電機基于DSP的無刷直流電機模糊神經(jīng)網(wǎng)絡調(diào)速系統(tǒng)的研究與設計模糊神經(jīng)網(wǎng)絡調(diào)速系統(tǒng)的研究與設計StudyDesignofBLDCM’sFuzzyNeuralwkSpeedControlSystemBasedonDSP研究生：宋希濤宋希濤指導教師：李志永李志永協(xié)助指導教師：楊思一楊思一姜英姜英申請學位門類級別：工學碩士

2、工學碩士學科專業(yè)名稱：機械電子工程機械電子工程研究方向：機電設備自動化技術(shù)機電設備自動化技術(shù)論文完成日期：2010年4月15日2010年4月15日萬方數(shù)據(jù)山東理工大學碩士學位論文摘要摘要無刷直流電動機在結(jié)構(gòu)上用電子換相取代了機械式換相，避免了傳統(tǒng)直流電動機由于摩擦而引起的一系列問題，并且具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、轉(zhuǎn)動慣量小和單位重量出力大等優(yōu)點，在工程實踐和日常生活中有巨大的發(fā)展和應用潛力。在無刷直流電動機控制策略的選擇運用上，將智能控制中

3、的模糊控制理論應用于其中，不必依賴對象的類型，也不必建立其精確的數(shù)學模型，而是通過制定模糊控制規(guī)則表，以確定合適的控制量。由于單一的模糊控制方法不含有積分環(huán)節(jié)，穩(wěn)態(tài)誤差難以消除，故本控制系統(tǒng)將傳統(tǒng)的PID控制方式與模糊控制策略相結(jié)合，以期獲得較好的動態(tài)響應，消除穩(wěn)態(tài)誤差。本文首先全面介紹了無刷直流電動機的發(fā)展歷程及當今國內(nèi)外的研究發(fā)展趨勢，清晰地對無刷直流電動機的結(jié)構(gòu)、換相原理和位置檢測做了闡述。針對無刷直流電動機的非線性、強耦合、多變

4、量及傳統(tǒng)控制方法難以進行優(yōu)良控制的特點，本文著重研究了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制策略及DSP微處理器在無刷直流電動機控制系統(tǒng)中的應用，設計了參數(shù)自調(diào)整模糊控制方法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡控制方法相結(jié)合的控制策略，對抑制各種類型的轉(zhuǎn)矩脈動做了深入分析，并完成了系統(tǒng)電路的硬件設計、軟件仿真。數(shù)字信號處理器（DSP）具有運算精度高、運算速度快、工作穩(wěn)定性強等優(yōu)點。本文以TI公司的TMS320LF2407型數(shù)字信號處理器（DSP）為控制器，完成了對無刷直流電動機調(diào)

5、速系統(tǒng)的軟硬件設計。硬件部分是以DSP為核心的電動機控制最小系統(tǒng)，包括主電路、IGBT驅(qū)動電路、相電流采樣電路、轉(zhuǎn)子速度和方向檢測電路、通訊監(jiān)控電路及保護電路。軟件部分主要包括了主程序和定時中斷服務程序，程序編寫采用VC編程語言，處理速度快，滿足了控制策略要求的高速性和實時性。在系統(tǒng)設計完成后，本文基于MATLABSIMULINK建立了無刷直流電動機PWM控制系統(tǒng)動態(tài)模型，該模型采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制策略。通過仿真實驗，發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)的響