基于32位微控制器的無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、無(wú)刷直流電機(jī)具有電磁污染小、調(diào)速范圍寬、過(guò)載能力強(qiáng)、功率密度高、運(yùn)行性能可靠等諸多顯著優(yōu)點(diǎn),在電動(dòng)車(chē)輛、家用電器、伺服控制和機(jī)器人技術(shù)等民用以及工業(yè)領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛推廣及應(yīng)用,研究直流無(wú)刷電機(jī)的控制系統(tǒng)具有一定的理論和應(yīng)用價(jià)值。本文采用SH7125芯片作為控制核心,以無(wú)刷直流電機(jī)為控制對(duì)象,研究基于32位微控制器無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)刷電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。
　　首先研究了無(wú)刷直流電機(jī)的基本工作原理、調(diào)速方法及數(shù)學(xué)模型,建立

2、了無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型,通過(guò)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(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
　　根據(jù)無(wú)刷電機(jī)的特性,在數(shù)學(xué)模型分析和仿真的基礎(chǔ)上,提出了無(wú)刷直流電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,包括供電電源模塊、電流檢測(cè)電路、位置檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路、通訊模塊以及保護(hù)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(dòng),通過(guò)霍爾位置傳感器檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置,根據(jù)位置信號(hào)和電機(jī)換相的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)

3、電機(jī)換相,同時(shí)獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速信息。然后在PID控制算法的作用下使轉(zhuǎn)速達(dá)到給定轉(zhuǎn)速。實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)調(diào)節(jié)。
　　開(kāi)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(wù)程序、監(jiān)控程序、換相程序等模塊,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的啟動(dòng)、電流的檢測(cè)、轉(zhuǎn)速的計(jì)算、電機(jī)的換相、PID參數(shù)的計(jì)算以及PWM占空比的更新、遠(yuǎn)程監(jiān)控等任務(wù),完成了電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速功能。
　　在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)設(shè)計(jì)的軟硬件進(jìn)行了測(cè)試研究,驗(yàn)證了軟硬件設(shè)計(jì)的可行性。監(jiān)控電機(jī)的轉(zhuǎn)速和