電動(dòng)車無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制研究.pdf

1、本文以48V，250W，3相6極無刷直流電動(dòng)機(jī)作為研究對象，建立了基于單片機(jī)的全數(shù)字化無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)。圍繞無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)--轉(zhuǎn)子位置檢測、零起動(dòng)和調(diào)速控制等三個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 本文首先分析了無位置傳感器轉(zhuǎn)子位置信息檢測各種方法，針對具體的無刷直流電機(jī)，確定了在PWM“ON”期間檢測反電勢過零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)無位置傳感器的方案。針對反電勢法“延遲30°

2、換相”的原理和濾波環(huán)節(jié)引起的相位滯后采取定時(shí)計(jì)數(shù)方法進(jìn)行延時(shí)處理，該法能對由位置檢測電路造成的相位滯后進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，滿足了應(yīng)用的需求。建立起了相應(yīng)的硬件檢測、軟件處理模塊。 針對實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)采用無轉(zhuǎn)子位置傳感器運(yùn)行時(shí)零初始速度起動(dòng)的問題，綜合效果、成本等各方面因素，確定了“三段式”法實(shí)現(xiàn)無位置傳感器無刷直流電機(jī)的零起動(dòng)的方案。對轉(zhuǎn)子“預(yù)定位”階段的導(dǎo)通順序、施加驅(qū)動(dòng)電流方式；外同步加速階段的旋轉(zhuǎn)方向選擇、加速驅(qū)動(dòng)波形的確定和

3、自動(dòng)換向切換階段的切換條件等問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析。確定了具體的實(shí)施方案，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的處理軟件。 為了全面改善無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。本文采用由電流環(huán)和速度環(huán)構(gòu)成的雙閉環(huán)串級調(diào)速控制系統(tǒng)。其中，電流環(huán)作為內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)，快速抑制負(fù)載電流和電壓等擾動(dòng)，提高系統(tǒng)的抗干擾力；速度環(huán)作為外環(huán)調(diào)節(jié)，保持轉(zhuǎn)速與給定無靜差，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 本文設(shè)計(jì)了以美國Cypress公司的PSoCTM為控制芯片的電