基于TMS320LF2407A的無刷直流控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本論文來源于山西省自然科學(xué)基金項目“變頻器供電時永磁同步電動機轉(zhuǎn)矩脈動的減小及優(yōu)化設(shè)計”。永磁無刷直流電機(Brushless DC Motor)是伴隨著高性能永磁材料、電力電子技術(shù)、現(xiàn)代控制理論、數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型的機電一體化產(chǎn)品。它具有運行效率高、適應(yīng)能力強、啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速平滑范圍廣、重量輕和體積小等優(yōu)點，在航空航天、家用電器、辦公自動化和交通運輸?shù)玫搅藦V泛的應(yīng)用。
　　本文在以TI公司生產(chǎn)的TMS320

2、LF2407A數(shù)字信號處理器為控制器的實驗平臺，以一臺額定電壓12V，額定功率120W、4相7對極的永磁無刷直流電機(BLDCM)為控制對象，設(shè)計了一套利用霍爾位置傳感器檢測電機轉(zhuǎn)子的位置信號的永磁無刷直流電機控制系統(tǒng)。經(jīng)過反復(fù)的實驗證明控制系統(tǒng)控制效果良好，電機運行平穩(wěn)，達到了預(yù)期的設(shè)計目標。
　　論文主要包括四部分內(nèi)容:
　　1、硬件電路設(shè)計:以TI公司生產(chǎn)的DSP TMS320LF2407為控制核心器件，設(shè)計永磁無刷直

3、流電動機控制系統(tǒng)的硬件電路，其中硬件電路主要由主回路和驅(qū)動控制電路組成。主回路主要由直流側(cè)電容、濾波、平波電抗器、限流電路以及換向電路組成;控制回路主要由DSP控制電路、通訊電路、模擬量和數(shù)字量輸入輸出電路、位置信號檢測電路、光耦隔離電路、驅(qū)動控制電路、電流采樣電路以及保護電路組成。
　　2、軟件程序設(shè)計:利用C語言和匯編語言編寫控制程序;程序主要由轉(zhuǎn)子位置信號捕獲中斷子程序、電流A/D轉(zhuǎn)換子程序、電流和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)子程序、系統(tǒng)功率保

4、護中斷子程序組成。
　　3、實驗調(diào)試:在CCS環(huán)境里面對程序進行調(diào)試，然后硬件和軟件聯(lián)合調(diào)試，通過反復(fù)的實驗不斷地完善電機的控制系統(tǒng)。
　　4、轉(zhuǎn)矩脈動減小的研究:本文采用兩種方式減小電機的轉(zhuǎn)矩脈動;首先從電機本體出發(fā)，運用遺傳算法，在Visual Basic6.0環(huán)境中，編寫了適用于永磁無刷直流電機減小轉(zhuǎn)矩脈動的優(yōu)化設(shè)計程序;并對優(yōu)化前后永磁無刷直流電機的數(shù)據(jù)進行對比。然后，選取最適宜本文的脈寬調(diào)制技術(shù)，通過改變占空比來比