無刷直流電機驅動系統(tǒng)及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、無刷直流電機(BLDCM)具有運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好等優(yōu)點,而且結構簡單、運行可靠以及維修方便,因而在諸多領域中得到廣泛應用。隨著電力電子技術、微處理技術和新型控制理論的發(fā)展,以及永磁材料的發(fā)展和無刷直流電機的使用成本逐步降低,它在中小功率高性能調速電機以及軍用民用伺服系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。同時對無刷直流電機的驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的性能指標和穩(wěn)定性提出了更高的要求，解決無刷直流電機的驅動與控制性能不理想問題，包括無刷直流電

2、機的功率模塊以及驅動技術、全速域運行穩(wěn)定性方法與實現，特別是有關干擾濾波問題，需要進一步的深入研究。
　　本文首先對無刷直流電機的驅動系統(tǒng)進行了研究。在分析了無刷直流電機的結構和運行原理之后，提出了PWM調壓調速的控制策略。然后分別對硬件系統(tǒng)的設計和軟件系統(tǒng)的設計進行了介紹。其中硬件包括以DSP芯片為核心的控制電路，以整流、逆變?yōu)橹饕δ艿尿寗与娐泛蜋z測保護電路三大部分。軟件部分以定子換相和轉速調節(jié)為主要功能，包括位置傳感器信號的

3、處理、轉速的計算以及速度環(huán)與電流環(huán)的PI調節(jié)。另外還有電機啟動等模塊的介紹。
　　在完成無刷直流電機驅動系統(tǒng)的設計之后，本文還提出了無刷直流電機驅動穩(wěn)定性方面存在的問題，包括最低運行轉速和轉矩脈動的問題。隨后提出了實現無刷直流電機最低轉速的方法和轉矩脈動的抑制策略。并對伺服系統(tǒng)中存在的干擾信號進行了分析，提出了基于Freescale56800系列芯片的數字濾波器的解決方案。
　　最后，針對之前設計的無刷直流電機驅動系統(tǒng)進行了