基于STM8的無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究.pdf

1、無刷直流電機(jī)調(diào)速控制是無刷直流電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，直接影響其運(yùn)行特性，決定著一臺(tái)電機(jī)能否發(fā)揮出最大效能以及一個(gè)機(jī)電系統(tǒng)能否滿足于在某種環(huán)境下的使用等問題。所以設(shè)計(jì)科學(xué)的無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，是提高生產(chǎn)率的重要前提。目前無刷直流電機(jī)多應(yīng)用于汽車、家電、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的精密調(diào)控環(huán)節(jié)，通過設(shè)計(jì)更完善的無刷直流電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，確保電機(jī)輸出穩(wěn)定、精確，同時(shí)進(jìn)一步提高電機(jī)利用效率，這對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)具有巨大的促進(jìn)作用。所以通過研究無刷直流電機(jī)

2、調(diào)速系統(tǒng)來進(jìn)一步改善機(jī)電系統(tǒng)性能對(duì)解放和發(fā)展生產(chǎn)力具有重要意義。
　　STM8是一種新興的專門適用于無刷電機(jī)控制的微處理器，具有六路帶死區(qū)互補(bǔ)輸出功能的PWM通道，是一種專門為電機(jī)控制而設(shè)計(jì)的具有優(yōu)異的性能控制芯片。同時(shí)其價(jià)格一般僅是普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器價(jià)格的五分之一。綜上所述，由其構(gòu)成的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的成本大為降低，所以價(jià)格低廉，并且具備大量裝備的條件，因此特別符合我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展的需要。
　　目前，無刷直流電機(jī)控制策

3、略中檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的方法主要為利用霍爾元件獲取信號(hào)計(jì)算出轉(zhuǎn)子位置。這種方式除了要在電機(jī)上裝額外的傳感器元件以外，還要考慮避免在電機(jī)工作中因震動(dòng)、過熱等現(xiàn)象產(chǎn)生的諸如精度下降，動(dòng)態(tài)響應(yīng)遲緩等問題。針對(duì)上述問題，本文設(shè)計(jì)了無刷直流電機(jī)無傳感器檢測(cè)調(diào)速硬件平臺(tái)，主要由控制電路、功率電路、信號(hào)處理等部分組成，以N+N MOS架構(gòu)為主，建立核心功率控制電路。首先，設(shè)計(jì)了三段式啟動(dòng)方式，大大縮小了無刷直流電機(jī)在低速運(yùn)行過程中的信號(hào)檢測(cè)盲區(qū)，提高了電機(jī)

4、啟動(dòng)階段性能。其次，采用檢測(cè)懸空相繞組上反電動(dòng)勢(shì)過零點(diǎn)來檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的方法，使得所獲取的最佳換相時(shí)刻更為精準(zhǔn)，提高了電機(jī)運(yùn)行階段的穩(wěn)定性。再次，通過PI調(diào)節(jié)方式，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，縮短了動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間，提高了系統(tǒng)快速反應(yīng)能力和控制精度。通過在matlab仿真軟件檢驗(yàn)電機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行、轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)，計(jì)算得出了動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)特性曲線。從仿真結(jié)果來看，雙閉環(huán)Pl調(diào)節(jié)在精確穩(wěn)定輸出轉(zhuǎn)速的同時(shí)最大程度上縮短動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程時(shí)間。最后，編寫了調(diào)