基于DSP的无刷直流电机控制研究

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无刷直流电机是利用电子换相代替电刷机械换向的一种新型直流电机,它既具有传统有刷直流电动机的调速性能,又具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等优点。而且体积小、效率高,在许多领域已得到了广泛的运用。然而无刷直流电机也存在转矩脉动、无位置传感器的位置检测难等一些缺点,如何解决这些问题使得对无刷直流电机的研究更有意义。
  论文从研究永磁无刷直流电机的结构出发,详细论述了其工作原理及换相过程。通过分析,在理论上得到了换相过程引起转矩脉动的主要因素,并介绍减小换相转矩脉动的方法。根据无刷直流电机的数学模型,建立了无刷直流电机本体在MATLAB中的仿真模型,并建立了系统仿真模型,对无刷直流电机的控制进行了仿真实验。
  本文设计了无刷直流电机控制系统整体方案,阐述了该系统的基本结构、工作原理及其设计方法,系统是以TI公司的TMS320F2812 DSP为控制电路的核心控制芯片。软件采用模块化结构设计,各部分简洁明了,便于修改和调试。在控制方法上,本文提出了一种改进的PID方法,并采用该方法对电机进行了转速控制。最后根据得到的一些实验结果,通过对比分析找出了一些引起转矩脉动的因素,从而可以改变控制方法使转矩脉动减小。
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