基于DSP無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)模糊控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)同時(shí)具備交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便和有刷直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率高的優(yōu)點(diǎn)，因而在許多行業(yè)和領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 為有效地克服由無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的非線性、參數(shù)時(shí)變性、模型不確定性等引起的控制困難的問(wèn)題。本文在深入研究了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的工作原理的基礎(chǔ)上，提出了利用在線自整定模糊PID控制器改善無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)的方法。該方法采用以誤差和誤差變化率為輸入的二維模糊控制器，模糊控制器的輸出經(jīng)過(guò)整定因子整

2、定PID控制器的三個(gè)參數(shù)K<,p>，K<,i>和K<,d>。由于控制系統(tǒng)采用數(shù)字式模糊PID算法，需要大量數(shù)據(jù)處理，對(duì)系統(tǒng)處理器要求較高，采用數(shù)字信號(hào)處理器 DSP 為該算法的實(shí)現(xiàn)提供了硬件基礎(chǔ)。 本文針對(duì)無(wú)機(jī)械式位置傳感器的特點(diǎn)，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)采用反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)方法。本文設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)模糊控制器設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，給出了應(yīng)用于本系統(tǒng)的模糊查詢(xún)表格。利用MATLAB仿真軟件對(duì)本控制

3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了模擬仿真，仿真的結(jié)果表明采用在線自整定模糊PID算法，系統(tǒng)響應(yīng)迅速，超調(diào)小，消除了穩(wěn)態(tài)誤差。 在所設(shè)計(jì)的控制方案和控制算法的基礎(chǔ)上，對(duì)控制系統(tǒng)的軟、硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。采用德州儀器公司的電機(jī)專(zhuān)用的數(shù)字信號(hào)處理器TMS320LF2407A為核心進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，充分利用了其強(qiáng)大的片上資源優(yōu)勢(shì)以及高速數(shù)據(jù)處理能力，簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)思想，編制了各個(gè)模塊的流程圖。 在軟件部分