无位置传感器无刷电机调速系统设计【毕业论文】

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1、本科毕业设计（20届）无位置传感器无刷电机调速系统设计47摘　要【摘要】无位置传感器无刷直流电机不但具有传统无刷直流电机良好的调速性能，并且效率高、体积小具有更好可靠性和环境适应性，因此在工业领域中广泛应用。本系统设计的基于C8051F330单片机控制的无位置传感器无刷电机调速系统能对无位置传感器无刷电机启动、调速、保护等控制。本论文首先介绍了无刷电机控制原理。然后对无位置传感器无刷直流电机控制中的关键技术问题——转子位置检测方法、起动控制策略、反电势过零点滤波等进行探讨，并详细介绍了以C8051F330单片机为控制器的软

2、、硬件实现方法和设计过程中出现的问题的分析。【关键词】无位置传感器；直流无刷电机；单片机。Abstract【ABSTRACT】BrushlessDCmotoriswidelyappliedtoallkindsoffieldsowetoitsstrongabilityofspeedregulation,highefficiencyandsmallsize.Ontheotherhand,SensorlessbrushlessDCmotorBLDCMismorepopularinindustrialfieldsasitismor

3、ereliableandadaptable.ThisdesignaccomplishesaSensorlessbrushlessDCmotorcontrolsystembasedonC8051f330,whichconductsthecontrolofthebrushlessmotor’sstartup,speedregulation,stopandprotecting.ThisdesignaccomplishesaspeedregulationsystemofSensorlessbrushlessDCmotorcontr

4、olledbythesinglechipmicrocomputerC8051F330.Meanwhile,thepaperstartswiththecontrollingprinciplesofbrushlessmotorandthendiscussessomepivotaltechniquesproblemsofSensorlessbrushlessDCmotorcontrol,suchasdetectionmethodsofrotorposition,startingcontrolstrategiesandback-E

5、MFcrossingzeropointfiltering.Besides,bothsoftwareandhardwarecontrolledbythesinglechipmicrocomputerC8051F330areintroducedindetailaswellastheirworkingprocedures.【KEYWORDS】Sensorless；BrushlessDCmotor；Single-chipMicrocomputer。47目　录摘　要III目　录V1绪论11.1无刷直流电机的研究背景和发展现状11.1

6、.1无刷直流电机的发展背景11.1.2无刷直流电机的研究现状11.2无位置传感器无刷直流电机的研究意义21.2.1无刷直流电机的研究意义21.2.2无刷直流电机无位置传感器控制的研究意义31.3本论文的主要工作32无位置传感器无刷直流电机的原理与系统总体设计42.1无位置传感器无刷直流电机的基本结构和工作原理42.1.1无位置传感器无刷直流电机的基本结构42.1.2无位置传感器无刷直流电机的工作原理42.2转子位置检测方法52.2.1转子位置检测方法的选择[9]52.2.2反电势法介绍72.2.3反电势过零点检测法介绍82

7、.3三段式启动方法92.3.1转子定位102.3.2外同步加速102.3.3自同步自动换相102.4无位置传感器无刷电机调速系统总体设计102.5控制器选择112.5.1C8051F330主要性能参数[10]112.5.2C8051F330的10位ADC122.5.3C8051F330的8位脉宽调制方式133系统硬件设计153.1系统硬件总体结构153.2功率管驱动电路153.3功率管主电路173.3.1三相桥式逆变电路173.3.2电压电流检测电路183.4反电势滤波电路183.5单片机最小系统194系统软件设计214.

8、1系统软件总体结构214.2初始化程序设计214.3电机启动程序22474.4端电压检测及换相程序234.5运行控制程序255系统调试及波形分析265.1硬件调试265.1.1单片机最小系统265.1.2功率电路265.1.3反电势滤波电路275.2软件调试275.3实验波形分析285.3.1外同步阶段