基于DSP的无位置传感器无刷直流电机控制系统的研究

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1、摘要摘要数字信号处理器DSP(DigitaiSignalProcessors)以运算速度快为显著特征，电动机的数字控制既要求控制器有强大的I／0控制功能，又要求控制器有高速的信号处理能力以实现实时控制。随着DSP及其开发工具价格的不断下降，一个电动机DSP控制的普及时代已经来临。同时对于无刷直流电动机来说，其位置传感器虽然为转子位置提供了最直接有效的检测方法，但是它也使得电动机增加了体积，需要多条信号线更增加了电动机制造的工艺要求和成本，因此近年来研究无刷直流电动机的无位置传感器的控制方法越来越重要。本文以实现基于数字信号处理器的无位置传感器

2、无刷直流电机的控制为目的，在对国内外研究深入分析的基础上，对此进行了深入的研究。首先对无位置传感器无刷直流电机的各种控制方法进行了全面的分析对比，在比较各种方法的优缺点后决定采用反电势法检测转予位置，系统之转速、电流双闭环控制和位胃检测都由软件来完成。此方法代替了霍尔元件的位置传感器，制造成本低，效率高，噪声小，而且硬件电路简单，可靠性得副很大提高。其次，对于电机在低速时难以检测其反电势的问题，本方案采用开环启动的方法，保证了电机正确换相与电机的可靠运行。最后，采用DSP(TMS320LF2407)之开发系统，成功调试了本方案的开环、闭环程序

3、，设计了三相逆变桥回路及检测反电势之硬件电路，并通过实验验证了本方案的可行性。关键词无刷直流电机；数字信号处理器；反电势法；无位置传感器；逆变器苎些奎兰二堂竺圭竺丝丝苎AbstractDigitalSignalProcessors(DSP)isknownasitshighoperatingspeed．NumericajcontroIofmotorrequiresthestrongI／0controlbutalsothefast-speedofthecontr01device．whichcanrealizesreal-timecontr01．T

4、hecostreducingofDSPanditsdevelopmenttoolsdeclaresthecomingageofmotorcontrolledbyDSP．TothebrushlessDCmotor,itspositionsensorsupplyimmediateandeffectivetestmethod，butitalsomakesthemotorbigger．Processrequirementsandpriceincreasedbyreasonofthemoresignalwires，Soitisimportanttost

5、udythecontrolofSensorlessBrushlessDCmotor．ControllerofthesensorlessbmshlessDCmotorusingDSPisadopted．Basedontheprofoundanalyseintheworld，Studyisproceeded．Atthebeginning，familiarcontrollerofthesensorlessbrushlessDCmotorareviewed。theBackEMFtOdetectiontherotorpositioniSadopted，

6、Inthesystem,thecontr01ofthespeedandthecurrentforBLDCMandpositionmeasurementarecompletedbythesoftware．SothecontrolsystemhastheadvantagesoflowCost,highefficiencyandlowernoise．Furthermore，simplehardwarecircuitenhancesthesystemicreliabilityofthecontrolsystem．Itishardtodetectthe

7、backelectromotiveforce(EMF)atalowspeed，Sothecontrolsystemadoptingthestartinginanopenloop，thisguaranteestheprecisecommutationandsafeoperationforBLDCM．Digitalsignalprocessor(TMS320LF2407ADSP)isusedtocontr01．Basedonthescheme，Programofopenloopandclosedloopfireworkout，Hardwareci

8、rcuitofthree．phaseinverteranddetectionofbackelectromotiveforcearedesigned，whichver