基于DSP的稀土永磁无刷直流电机控制系统.pdf

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1、露：二翼i圭uDc_一}{-—』UM!一东南大掌硕士掌位论文基于DsP的稀土永磁无刷直流电机控制系统研究生姓名导师姓名：刘永胡虔生教授j·。】*{俺级制硕士?mz群电机与电器沱z提交月螭!堂至!星vcz*洲9L型堕三L一*‘t授f单伊末南大学*p攫td*∞蚕*台主”——"“^——一一摘要稀土永磁无刷直流电机具有诸多优良特性，因此在工业调速和伺服领域应用广泛。本课题的主要任务是实现了一套基于ADsP平台的高速无刷直流电机控制装置，并着重分析了其系统调试结果。本文提出了一种基于ADsP芯片的控制系统方案，该

2、方案选用高性能处理芯片ADsP一21992，适用于高速无刷直流电机控制，同时采用电流、转速双闭环控制，使得系统具有良好的动、静态性能。论文阐述了该系统的主要构成和设计思路，对控制系统主要硬件电路模块的设计及其功能、重要元器件选择等作了详细叙述。软件方面则简单介绍了ADsP的软件开发平台ⅥsualDsP++，并对本系统的换相策略、数字PI调节器、PwM调制方式等部分的设计及软件实现作了重点阐述。在完成了整个控制系统的硬件及主要软件部分设计的基础上，本文将其应用在一台车用永磁无刷直流电动机上，分别进行了不同

3、PwM频率时全桥调制、不对称半桥调制和对称半桥调制方式下的运行实验，对实验结果作了对比分析，并据此对高频调制、最佳PwM频率等问题作了初步探讨，在此基础上提出了系统的改进建议。【关键词】永磁无刷直流电机控制系统PwMDsPABSTRA(jrABSTRACT111econⅡolsystemofrare—earmpe瑚anent瑚gIletbnlshlessDcmo七or(PMBLDcM)hasextensiveapplicationsinindustryservos”tema11dspeedregllla

4、tioⅡsystemduetoitsexcellentperfomlaTlces．T1lisdissertadonisfbcusedonacontrolschemeforhigh—speedPMBLDCMbasedonADSPplatfoml，a11dthesystemdebuggingisdesc—bedindetail．Thepaperpresen话aspeedregIllations”tenlus吨ADsPThehi曲perfbrIIlanceofADSP一21992makesthesystemf

5、easibleforhigh-speedBLDCMcontrol，a11dthedouble—close—loopcontr01mategyendows血esysternwimexcellentsta廿ca11ddyllaIIlicperfomlance．Tben，也et11esiselaboratesmedetaileddeslgnofmecontmlscheIlle，i11cludingnledesignofthemaincircllits，mech01ceof血eICs，aI】dthereali髓

6、石0nofdigitalPIregulators，diff啦ntPWMstrategies，etc．Af【ercompletil培血ewh01edesignofhardwareaIldsoRware，thespeedregul“onsystemisappliedtoaBL￡}CMforvellicles．Accordingt0di施rentPWM如quencies，ttlreegroupsofexperiments盯edoneaI】dtheeXperimentalresultsaremeorctical

7、lya11alyzedandcontrasted．Besides，thebestPWM丘equcncyisstIldiedatmelastpanofthepapeLaIldalsosome砷proVedsuggestionsarepresemedai而ngatthoseproblemsexist．mgin山efo珊erdesigns．【Keywords】PemanentMagnetBrLIshlessDcMot0“PMBLDcM)，comrolsystem，PwM，DSPII东南大学硕士学位论文绪论§O

8、．1无刷直流电机概述绪论长久以来，电动机作为机电能量转换装置，其应用已遍及国民经济各领域及人们的日常生活。其中，相对于目前应用最为广泛的感应电机，直流电机具有运行效率高，调速性能好等诸多优点，但传统直流电机采用电刷机械换相，由此带来的机械摩擦、火花、电磁干扰、高成本、维修困难等缺点，限制了其应用范围。随着霍耳位置传感器的使用，半导体功率器件性能的不断提高，以及钕铁硼等高性能永磁材料成本的降低，一种采用高性能永磁材料代替外加励磁、以电子换相代