基于DSP的無(wú)刷直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前，隨著電力電子技術(shù)、控制理論以及實(shí)現(xiàn)各種軟算法的微處理器技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，電機(jī)控制技術(shù)也面臨著前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。這些技術(shù)和理論逐漸滲透到各種電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，大大提高了電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)既具有交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，又兼有直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率高、無(wú)勵(lì)磁損耗及調(diào)速性能好的特點(diǎn)，特別是我國(guó)的稀土材料為世界第一，為高性能直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的發(fā)展創(chuàng)造了得天獨(dú)

2、厚的條件。本文以永磁方波無(wú)刷直流電機(jī)(BLDCM)為控制對(duì)象，設(shè)計(jì)了一套基于DSP控制的無(wú)刷直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 本文首先介紹了無(wú)刷直流電機(jī)及其控制技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀、無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理及其數(shù)學(xué)模型，然后論述了無(wú)刷直流電機(jī)的控制技術(shù)和策略，在比較分析各種控制方法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將先進(jìn)的模糊控制理論運(yùn)用到傳統(tǒng)的PID控制器中，有效地克服了無(wú)刷直流電機(jī)的非線(xiàn)性、參數(shù)時(shí)變性、模型不確定性等引起的控制難的問(wèn)題，它的控制性能明顯優(yōu)

3、于傳統(tǒng)的PID控制器。同時(shí)借助強(qiáng)大MATLAB/SIMULINK，根據(jù)模糊-PID控制器的特點(diǎn)和無(wú)刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建了模糊-PID控制系統(tǒng)的仿真模型，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 在系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，首先介紹了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，給出了系統(tǒng)總體硬件電路設(shè)計(jì)方案，包括DSP外圍電路、信號(hào)調(diào)理電路和功率驅(qū)動(dòng)電路等主要電路設(shè)計(jì)，同時(shí)，對(duì)位置信號(hào)檢測(cè)電路、母線(xiàn)電流檢測(cè)電路、及故障邏輯電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。對(duì)于各種電路之間的密切配合，都是從課題的實(shí)際

4、出發(fā)，對(duì)硬件電路的設(shè)計(jì)展開(kāi)了細(xì)致的考慮。 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，包括下位機(jī)和上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)。下位機(jī)主要包括主程序設(shè)計(jì)和相關(guān)的中斷服務(wù)子程序，并基于模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想繪制了流程框圖；在上位機(jī)的程序設(shè)計(jì)中，主要探討了32位Windows系統(tǒng)中對(duì)PC機(jī)串行口的打開(kāi)設(shè)置與讀/寫(xiě)操作以及讀串口后對(duì)接收到數(shù)據(jù)幀的處理，從而實(shí)現(xiàn)了利用串口通訊完成上下位機(jī)數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確的傳輸。論文最后對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試和測(cè)試，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，通