無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、無刷直流電機(BLDCM)具有運行效率高、無勵磁損耗以及調(diào)速性能好等優(yōu)點,而且結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠以及維修方便,因而在諸多領(lǐng)域中得到廣泛應用。隨著電力電子技術(shù)、微處理技術(shù)和新型控制理論的發(fā)展,以及永磁材料的發(fā)展和無刷直流電機的使用成本逐步降低,它在中小功率高性能調(diào)速電機以及軍用民用伺服系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。同時對無刷直流電機的驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的性能指標和穩(wěn)定性提出了更高的要求，解決無刷直流電機的驅(qū)動與控制性能不理想問題，包括無刷直流電

2、機的功率模塊以及驅(qū)動技術(shù)、全速域運行穩(wěn)定性方法與實現(xiàn)，特別是有關(guān)干擾濾波問題，需要進一步的深入研究。
　　本文首先對無刷直流電機的驅(qū)動系統(tǒng)進行了研究。在分析了無刷直流電機的結(jié)構(gòu)和運行原理之后，提出了PWM調(diào)壓調(diào)速的控制策略。然后分別對硬件系統(tǒng)的設(shè)計和軟件系統(tǒng)的設(shè)計進行了介紹。其中硬件包括以DSP芯片為核心的控制電路，以整流、逆變?yōu)橹饕δ艿尿?qū)動電路和檢測保護電路三大部分。軟件部分以定子換相和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為主要功能，包括位置傳感器信號的

3、處理、轉(zhuǎn)速的計算以及速度環(huán)與電流環(huán)的PI調(diào)節(jié)。另外還有電機啟動等模塊的介紹。
　　在完成無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計之后，本文還提出了無刷直流電機驅(qū)動穩(wěn)定性方面存在的問題，包括最低運行轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩脈動的問題。隨后提出了實現(xiàn)無刷直流電機最低轉(zhuǎn)速的方法和轉(zhuǎn)矩脈動的抑制策略。并對伺服系統(tǒng)中存在的干擾信號進行了分析，提出了基于Freescale56800系列芯片的數(shù)字濾波器的解決方案。
　　最后，針對之前設(shè)計的無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)進行了