無刷直流啟動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無刷直流電機(jī)既具備交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、功率密度大、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便和效率高等優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電機(jī)調(diào)速性能好、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，在小型飛行器能量轉(zhuǎn)換裝置中首選為起動(dòng)/發(fā)電機(jī)。傳統(tǒng)的無刷直流電機(jī)使用傳感器來檢測轉(zhuǎn)子的位置，而在一些特殊的環(huán)境中影響到其可靠性，如液體、高溫、腐蝕等環(huán)境。本論文研究無刷直流電機(jī)起動(dòng)器無位置傳感器控制技術(shù)，使無刷直流電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域得到進(jìn)一步拓展。
　　論文介紹了無刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理，結(jié)合主電路分析其開關(guān)控制

2、邏輯，給出其數(shù)學(xué)模型，建立起基于S函數(shù)的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型，在Matlab/Simulink環(huán)境下進(jìn)行仿真。論文研究了針對小型飛行器啟動(dòng)的無位置傳感器無刷直流電機(jī)“三段式”啟動(dòng)算法。初始啟動(dòng)時(shí)按照設(shè)定程序的觸發(fā)順序轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，定位當(dāng)前轉(zhuǎn)子的位置;后進(jìn)行第二階段的加速啟動(dòng)，逐步提高外部頻率，達(dá)到最低反電勢占空比值時(shí)，切換到反電勢運(yùn)行。
　　硬件控制器由dsPIC30F4012作為主控芯片，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)的硬件電路。

3、芯片采樣端電壓并在軟件里實(shí)施反電勢濾波算法，減少了對硬件的依賴，利用軟件算法實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波、定時(shí)換向和調(diào)速。論文詳細(xì)分析了反電勢過零點(diǎn)控制算法，設(shè)計(jì)了基于擇多函數(shù)的數(shù)字濾波器，通過軟件消除虛假過零點(diǎn)，計(jì)算30°電角度延時(shí)和軟件濾波帶來的延時(shí)，避免超前或滯后換向。
　　最后搭建了無位置傳感器無刷直流啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，在MPLAB IDE集成開發(fā)環(huán)境下完成了軟件的調(diào)試。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明了軟件算法的正確性和控制系統(tǒng)運(yùn)行的可行性，實(shí)現(xiàn)