基于STM32的永磁直流無(wú)刷電機(jī)的控制及其在繞線機(jī)上的應(yīng)用.pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人c㈣：戶7飄欠夕燁年

2、歲月／婚摘要摘要在企業(yè)不斷追求產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)能的前提下，作為工業(yè)設(shè)備中的控制驅(qū)動(dòng)元件的主要生產(chǎn)設(shè)備繞線機(jī)特別是具有較高自動(dòng)化水平的繞線機(jī)很受市場(chǎng)的青睞。而繞線機(jī)的主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，隨著電力電子技術(shù)、磁性材料及自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展逐步轉(zhuǎn)向采用閉環(huán)控制的伺服電機(jī)、永磁無(wú)刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)。而永磁無(wú)刷直流電機(jī)既有交流異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低及維護(hù)方便等特點(diǎn)，又有效率高、調(diào)速范圍寬及控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，永磁無(wú)刷直流電機(jī)將發(fā)展成為自動(dòng)繞線機(jī)主軸驅(qū)

3、動(dòng)電機(jī)的主流方案。本文分析了無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)，介紹了其工作原理和數(shù)學(xué)模型，根據(jù)繞線機(jī)的應(yīng)用需求，本著降低控制器的成本并且能滿足繞線機(jī)的性能，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于ARMCortex—M3內(nèi)核的STM32微控制器的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)在分析無(wú)刷直流電機(jī)的特性及工作原理基礎(chǔ)上建立無(wú)刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型；(2)分析了微控制器STM32芯片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對(duì)電機(jī)控制的要求，著重論述了芯片的系統(tǒng)初始化模塊、霍爾傳感器接口模塊

4、和PwM驅(qū)動(dòng)模塊：(3)介紹了自動(dòng)繞線機(jī)的構(gòu)成及工作原理，在此基礎(chǔ)上確定了繞線機(jī)主軸馬達(dá)的控制方案；(4)設(shè)計(jì)了基于ARMCortex—M3內(nèi)核的STM32芯片無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)。先把硬件部分進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，后特別論述了幾個(gè)關(guān)鍵模塊的電路設(shè)計(jì)。軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)思想，根據(jù)繞線機(jī)的動(dòng)靜態(tài)性能要求，主要完成了位置、速度、電流三閉環(huán)PID控制策略：(5)建立了STM32開(kāi)發(fā)板，對(duì)控制器的硬件和軟件進(jìn)行了調(diào)試。關(guān)鍵詞無(wú)刷直流電機(jī)；STM3