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無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研制

資 源 簡(jiǎn) 介

無刷直流電動(dòng)機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中重要的運(yùn)動(dòng)部件,保留了有刷直

流電動(dòng)機(jī)寬闊而平滑的優(yōu)良調(diào)速性能,同時(shí)又克服了有刷直流電動(dòng)機(jī)機(jī)

械換向帶來的一系列的缺點(diǎn),在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

本論文闡述了無刷直流電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理,分析了無刷

直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型、等效電路、傳遞函數(shù)以及調(diào)速原理。采用轉(zhuǎn)速

電流雙閉環(huán)控制與H PWM.L ON的脈寬調(diào)制方法驅(qū)動(dòng)控制無刷直流電

機(jī),并在MATLAB/Simulink平臺(tái)上進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真。仿真結(jié)果表明,

控制系統(tǒng)有較好的動(dòng)靜態(tài)特性。論文還分析了經(jīng)典PID控制和模糊控制

各自的優(yōu)缺點(diǎn),并介紹了結(jié)合二者優(yōu)點(diǎn)的模糊自適應(yīng)PID控制的優(yōu)點(diǎn)。

在MATLAB/Simulink平臺(tái)進(jìn)行了基于模糊自適應(yīng)PID控制器的無刷直

流電機(jī)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)建模仿真。與采用經(jīng)典PID控制器的控制系統(tǒng)

相比,采用模糊自適應(yīng)PID控制器的控制系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性都得到改善。

本論文設(shè)計(jì)了無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件,包括控制單元、功率

變換單元,并進(jìn)行了電磁兼容性設(shè)計(jì)。控制單元以TI的TMS320F2812

DSP控制器為核心,設(shè)計(jì)了位置傳感器接口電路、人機(jī)界面電路、電平

轉(zhuǎn)換電路、電流采樣電路以及采樣調(diào)理電路等。功率變換單元以三菱的

IPM PS21 563.P為核心,設(shè)計(jì)了整流電路、逆變電路、能耗制動(dòng)電路以

及多項(xiàng)保護(hù)電路。設(shè)計(jì)了基于TMS320F281 2 DSP控制器的速度電流雙

閉環(huán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制程序、位置檢測(cè)程序、電流采樣程序、人機(jī)界面程序

以及各項(xiàng)安全保護(hù)程序等。

在對(duì)硬件部分和軟件部分進(jìn)行調(diào)試后,對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),通

過實(shí)驗(yàn)波形,檢驗(yàn)了控制系統(tǒng)的工作性能。本文最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)本系統(tǒng)存在的問題和后續(xù)的研究工作提出了自己的看

法看法。


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