跑步機用直流無刷電機控制系統的設計.pdf

1、近年來，隨著人民生活水平的提高和健身意識的增強，電動跑步機作為一種重要的健身器材得到較為廣泛的應用。傳統的跑步機驅動系統采用永磁直流有刷電機作為驅動電機，但存在一些缺點，即存在機械換向器和電刷從而導致電機容量有限、噪聲大且可靠性不高。隨著電力電子技術和微控制技術的迅速發(fā)展而成熟起來的直流無刷電動機（BrushlessDCMotor,簡稱BLDCM）具有體積小、重量輕、效率高、噪聲低、容量大且可靠性高等優(yōu)點，因此用直流無刷電動機作為跑步機

2、驅動電機具有很大的研究價值。
　　本文以內置位置傳感器的直流無刷電動機為控制對象，提出基于FPGA芯片EP1C20F400C7的直流無刷電動機調速系統設計方案。采用FPGA芯片進行調速系統的設計，能夠簡化系統結構、降低系統成本、增強系統性能、滿足更多應用場合的需要。
　　其次，本文以直流無刷電機一些主要公式為基礎，建立電機數學模型并用MATLAB對電機調速系統進行仿真分析。
　　接下來，提出了直流無刷電動機轉速和電流雙

3、閉環(huán)數字化控制方案，以EP1C20F400C7為處理器，功率電路采用三相橋式驅動器，并用高速光電耦合隔離芯片HCPL3120對PWM輸出信號實現光電隔離。設計了控制電路和驅動電路。整個系統的硬件設計采取了很多EMC措施，增強系統的可靠性。
　　然后，在系統的硬件設計的基礎上，應用硬件描述語言VerilogHDL進行軟件程序編寫。軟件程序由各個模塊組成。主程序完成芯片初始化、中斷初始化和各個子模塊的初始化等功能，中斷服務程序主要完成