基于FOC的四旋翼無(wú)人機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，多旋翼無(wú)人機(jī)，以其垂直起降、自由懸停、機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)、能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，得到了各個(gè)領(lǐng)域的廣泛重視和關(guān)注。
　　磁場(chǎng)定向控制（Field Oriented Control,FOC）又稱矢量控制，是通過(guò)改變變頻器的三相輸出來(lái)控制電機(jī)的一種技術(shù)。本論文主要針對(duì)目前四旋翼無(wú)人機(jī)存在續(xù)航能力不足、電機(jī)控制效率低的問(wèn)題進(jìn)行研究，結(jié)合四旋翼無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)，對(duì)大功率電機(jī)的磁場(chǎng)定向控制算法進(jìn)行改進(jìn)，并利用嵌

2、入式系統(tǒng)對(duì)該算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。本文的改進(jìn)為以下三個(gè)方面：
　　1.在四旋翼的小電機(jī)控制上，采用了大功率電機(jī)的磁場(chǎng)定向控制方法，與目前常用的方波電調(diào)控制相比，電機(jī)轉(zhuǎn)換效率提高了6％-8%。
　　2.通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)控制進(jìn)行去弱磁的處理，提高了電機(jī)控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
　　3.采用軟件位置估算法替代傳統(tǒng)硬件位置傳感器，優(yōu)化了算法復(fù)雜度，更易于電機(jī)控制的實(shí)現(xiàn)。
　　論文從硬件和軟件兩個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)四旋翼無(wú)人機(jī)電機(jī)控制。硬件方面使用

3、單片機(jī)MB9BF564KPMC作為主控MCU，DRV8303DCA作為驅(qū)動(dòng)器，設(shè)計(jì)了功率驅(qū)動(dòng)電路、電流采集電路等模塊電路。軟件方面主要編寫了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)程序、換相程序、低電壓保護(hù)程序及過(guò)流保護(hù)程序等。
　　最后通過(guò)對(duì)本文FOC電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行軟、硬件測(cè)試分析，測(cè)試結(jié)果表明本系統(tǒng)能夠更好的實(shí)現(xiàn)電機(jī)啟動(dòng)和換相，以及與常用方波電調(diào)相比，在同等的拉力和轉(zhuǎn)速下使用FOC控制系統(tǒng)的四旋翼無(wú)人機(jī)功耗更低，續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)、系統(tǒng)平穩(wěn)、響應(yīng)更加快，完全滿足