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近些年来,随着电机、电力电子、微处理器以及其相关技术的迅猛发展,直流无刷机(BLDCM)无传感器控制作为一项新技术被广泛应用.该课题基于TI公司数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A对直流无刷电机无传感器的驱动,控制进行研究.该文首先对中国现有的同类技术进行分析,提出了总体设计方案:针对直流无刷机无位置传感器的转子位置的检测,采用反电势过零检测的方法,这一方法应用广泛、成熟;针对低速或静止时候反电势很小这一特点,采用分段三步(转子定位、加速和切换)起动的方案,在软件设计中容易分段调试和实现;根据电机数学模型,控制策略采用双闭环(速度环,电流环)控制.硬件设计中,根据直流电压和三相桥路功率管开断频率,逆变器开关元件选用IR公司IRFZ44N的MOSFET.利用驱动芯片IR2130强大的功能,单片驱动三相桥6个MOSFET的关断,使电路简化.围绕控制电路DSP针对电机控制的功能,在驱动部分设计出A/D采集转换的接口和开断MOSFET的PWM输出光电隔离接口,使系统硬件电路功能强大,简单,多接口,易于调试.为电机控制算法研究和控制系统的应用提供一个试验平台.在无传感器控制理论和硬件平台的基础上,针对总体设计方案,进行软件功能的实现.开环起动时,先任意选择2相通电给转子定位,然后消磁,再将六路PWM输出逐项循环进行,当达到速度和计数预定值时,进行切换,进入闭环控制运行模式.在闭环模式中,将通用定时器频率设定20kHz,电流环和ADC采样频率设定10kHz,以此提高控制精度,发挥DSP的强大功能.在整个运行模式中,引入两个中断源及两种中断触发方式,达到ADC转换和电流环周期的控制.无传感器控制理论中,部分功能是在中断服务子程序的内部实现:定时器的开启、电流环的更新、中性点电压的计算和相电压的更新;其他功能在中断外部实现:反电势的计算、换相检测、三相同步校正和PWM输出.这为软件设计增加了灵活性,并提高了系统的可调试性和维护程度.