基于TMS320LF2407A的無刷直流控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本論文來源于山西省自然科學基金項目“變頻器供電時永磁同步電動機轉矩脈動的減小及優(yōu)化設計”。永磁無刷直流電機(Brushless DC Motor)是伴隨著高性能永磁材料、電力電子技術、現(xiàn)代控制理論、數(shù)字信號處理技術的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型的機電一體化產(chǎn)品。它具有運行效率高、適應能力強、啟動轉矩大、調(diào)速平滑范圍廣、重量輕和體積小等優(yōu)點，在航空航天、家用電器、辦公自動化和交通運輸?shù)玫搅藦V泛的應用。
　　本文在以TI公司生產(chǎn)的TMS320

2、LF2407A數(shù)字信號處理器為控制器的實驗平臺，以一臺額定電壓12V，額定功率120W、4相7對極的永磁無刷直流電機(BLDCM)為控制對象，設計了一套利用霍爾位置傳感器檢測電機轉子的位置信號的永磁無刷直流電機控制系統(tǒng)。經(jīng)過反復的實驗證明控制系統(tǒng)控制效果良好，電機運行平穩(wěn)，達到了預期的設計目標。
　　論文主要包括四部分內(nèi)容:
　　1、硬件電路設計:以TI公司生產(chǎn)的DSP TMS320LF2407為控制核心器件，設計永磁無刷直

3、流電動機控制系統(tǒng)的硬件電路，其中硬件電路主要由主回路和驅動控制電路組成。主回路主要由直流側電容、濾波、平波電抗器、限流電路以及換向電路組成;控制回路主要由DSP控制電路、通訊電路、模擬量和數(shù)字量輸入輸出電路、位置信號檢測電路、光耦隔離電路、驅動控制電路、電流采樣電路以及保護電路組成。
　　2、軟件程序設計:利用C語言和匯編語言編寫控制程序;程序主要由轉子位置信號捕獲中斷子程序、電流A/D轉換子程序、電流和轉速調(diào)節(jié)子程序、系統(tǒng)功率保

4、護中斷子程序組成。
　　3、實驗調(diào)試:在CCS環(huán)境里面對程序進行調(diào)試，然后硬件和軟件聯(lián)合調(diào)試，通過反復的實驗不斷地完善電機的控制系統(tǒng)。
　　4、轉矩脈動減小的研究:本文采用兩種方式減小電機的轉矩脈動;首先從電機本體出發(fā)，運用遺傳算法，在Visual Basic6.0環(huán)境中，編寫了適用于永磁無刷直流電機減小轉矩脈動的優(yōu)化設計程序;并對優(yōu)化前后永磁無刷直流電機的數(shù)據(jù)進行對比。然后，選取最適宜本文的脈寬調(diào)制技術，通過改變占空比來比