基于32位微控制器的無刷電機控制系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、無刷直流電機具有電磁污染小、調(diào)速范圍寬、過載能力強、功率密度高、運行性能可靠等諸多顯著優(yōu)點,在電動車輛、家用電器、伺服控制和機器人技術等民用以及工業(yè)領域得到了越來越廣泛推廣及應用,研究直流無刷電機的控制系統(tǒng)具有一定的理論和應用價值。本文采用SH7125芯片作為控制核心,以無刷直流電機為控制對象,研究基于32位微控制器無刷直流電機控制系統(tǒng),實現(xiàn)對無刷電機的無級調(diào)速。
　　首先研究了無刷直流電機的基本工作原理、調(diào)速方法及數(shù)學模型,建立

2、了無刷直流電機控制系統(tǒng)的仿真模型,通過仿真證明了仿真模型和控制算法的可行性,為控制系統(tǒng)軟硬件設計提供了理論基礎。
　　根據(jù)無刷電機的特性,在數(shù)學模型分析和仿真的基礎上,提出了無刷直流電機閉環(huán)控制系統(tǒng)設計方案,包括供電電源模塊、電流檢測電路、位置檢測電路、驅(qū)動電路、通訊模塊以及保護電路?？刂葡到y(tǒng)以SH7125微控制器為核心,以智能功率模塊FSB50325為驅(qū)動,通過霍爾位置傳感器檢測電機轉子的位置,根據(jù)位置信號和電機換相的關系,實現(xiàn)

3、電機換相,同時獲得電機轉速信息。然后在PID控制算法的作用下使轉速達到給定轉速。實現(xiàn)對電機轉速的閉環(huán)調(diào)節(jié)。
　　開發(fā)了系統(tǒng)所需軟件,主要包含了主程序、初始化程序、中斷服務程序、監(jiān)控程序、換相程序等模塊,實現(xiàn)了電機的啟動、電流的檢測、轉速的計算、電機的換相、PID參數(shù)的計算以及PWM占空比的更新、遠程監(jiān)控等任務,完成了電機的無級調(diào)速功能。
　　在實驗平臺上對設計的軟硬件進行了測試研究,驗證了軟硬件設計的可行性。監(jiān)控電機的轉速和