基于DSP无刷直流电机驱动控制设计(论文16000字)
摘 要
永磁无刷直流电动机在快速性、可控性、可靠性、体积、重量、效率、耐受环境和经济性等方面具有明显的优势，故在当今国民经济各个领域，如医疗器械、仪器仪表、化工、轻纺以及家用电器等方面的应用日益普及。
本文首先论述了永磁无刷直流电动机的基本构成、工作原理以及数学模型。以电机驱动系统的数学模型和开环控制算法为基础，建立了无刷直流电机驱动系统的仿真模型。用 Matlab/Simulink 对驱动系统进行了仿真研究，仿真结果表明该驱动系统具有良好的性能。以TI 公司的电机控制专用 DSP 芯片 TMS320F2812 作为系统的核心控制芯片进行了简单的无刷直流电机开环控制实验，实现了无刷直流电动机的转速平稳调节。
关键词：无刷直流电机；开环控制；MATLAB仿真; DSP
ABSTRACT
The brushless DC motor(BLDCM) has many advantages such as fast response, easiness to control, reliability, smaller volume, lighter weight, energy saving, high efficiency, high adaptability in rough environment an low cost etc. Because of all above these merits, it has been used more and more in lots of field including the medical machine, instrument and meters, chemical industry, spinning industry and household appliances. The subject of this paper is to research and improve the performance of BLDCM.
Take use of TMS320F2812 of IT company, which is specific for motor control as core control of system the DSP. At the beginning, illustrate fundamental components, the basic working principle and mathematical model of BLDCM. Based on the mathematical model of the system and PID controller, a simulation model is constituted by Matlab/Simulink. In this paper, use TMS320F2812 to do open-loop experiments. The result shows that the drive system has excellent performance.
Key words: BLDCM, open-loop controller, Matlab/Simulink, DSP
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 - 1 -
1.1 课题研究的背景和意义 - 1 -
1.1.1 无刷直流电机的发展历史 - 1 -
1.1.2 我国无刷直流电机的发展现状和未来趋势 - 1 -
1.2 无刷直流电机的技术优势 - 2 -
1.3 无刷直流电动机的具体应用 - 3 -
1.4本章小结 - 4 -
第二章 无刷直流电机的结构、原理和数学模型 - 6 -
2.1无刷直流电动机的基本结构及运行原理 - 6 -
2.1.1 无刷直流电动机的基本组成环节 - 6 -
2.1.2 无刷直流电动机的工作原理 - 7 -
2.2 三相无刷直流电动机的数学模型 - 11 -
2.4 本章小结 - 15 -
第三章 系统总体设计和控制方案 - 16 -
3.1 系统总体设计方案 - 16 -
3.1.1 主回路 - 16 -
3.1.2 位置检测 - 16 -
3.1.3 速度检测 - 17 -
3.1.4 电流检测 - 17 -
3.1.5 控制原理 - 18 -
3.1.6 PWM 斩波方式分析 - 19 -
3.2 控制策略 - 19 -
3.2.1 PID 控制规律 - 21 -
3.2.2 常用的 PID 参数整定方法 - 22 -
3.3 本章小结 - 23 -
第四章 无刷直流电机控制系统仿真分析和实验 - 24 -
4.1 基于 MATLAB/SIMULINK 的 BLDCM 系统模型的建立 - 24 -
4.1.1 永磁无刷直流电机仿真模型的建立 - 25 -
4.1.2 换向逻辑仿真模型 - 26 -
4.1.3 逆变器仿真模型 - 27 -
4.1.4 速度控制模块 - 28 -
4.1.5 电流环 PID 控制模块 - 28 -
4.2 PID 参数的选取 - 29 -
4.3 仿真结果 - 30 -
4.4 实验 - 33 -
4.5本章小结 - 34 -
总结和展望 - 35 -
致 谢 - 36 -
参考文献 - 38 - |
