出于永磁无刷直流电动机具有优良的特性，因而在工业场合用途广泛。本文对基于DSP 的永磁无刷直流电动机无传感器控制系统进行了研究，提出了基于TMS320F240 DSP的永磁无刷直流电动机反电势法无传感器控制的控制方案。 文中首先综述了目前国内外交流电机控制的发展概况及趋势，简要介绍了永磁无刷直流电动机的控制策略，以及 TMS320F240 DSP的结构和特点。 在系统的硬件设计中，处理器采用TMS320F240数字信号处理器（DSP）；逆变器采用智能功率模块（IPM），并采用高速光耦对其驱动；设计了必要的保护电路（包括：过压保护、过流保护、缺相保护、电机过热保护、IPM模块故障等保护电路，以及相应的故障信号处理电路)。本系统还设计了信号采集电路，用于测取的控制系统所需的外部信号（三相端电压信号和相电流反馈信号）。整个系统硬件结构紧凑、工作可靠。 在无传感器控制方案设计中，在分析了目前用于无刷直流电动机无传感器控制各种方法的优势和缺陷的基础上，并结合TMS320F240 DSP适用于电机数字化控制的功能，提出了无刷直流电动机无传感器控制的具体实现方案。该方案的特点是采用反电势法检测电机转子位置信号，通过比较三相端电压信号来获取反电势信号的过零点，反电势信号的过零点即代表了转子的若干个关键位置；转速信号根据转子位置信号的变化经计算得到；相电流信号的采样仅用了一个霍尔电流传感器，文中阐述了单电流传感器实现相电流捡测的原理；相电流和端电压的信号采样采用了软件滤波，充分利用了DSP高效的运算处理能力；电机的起动方式采用预定位起动方式，简化了起动程序，并且能够保证电机转子在任何位置都能可靠起动。 系统软件包含初始化模块和无传感器方式运行模块，其中无传感器方式运行模块完成电机起动及无传感器闭环控制两大功能。本系统的软件设计，结构合理功能充善，占用系统资源少，仅仅采用了一个通用定时计数器 TI就实现了 PWM输出、信号采集时序、电流环和速度环周期产生、移相时间控制等功能。程序总长不超过800行，并且绝大多数指令为单周期指令。 l MS一 在系统控制器的设计中，按照经典控制理沦并依拥无刷直流电动机的传函模型，从内环到外环依次对系统的电流环和速度环进行了设计和实现。出于没有速度传感器，文中给出了速度反馈值的计算公式，并对速度反馈做了误差分析。文中还利用MATLABS．3分别给出了电流环和速度环的阶跃响应仿真波形I 在本文的实验部分，给出了电流和转速的实验波形。实验结果较为理想，电机的调速范围可达到 100rpm～2000rpm。 通过本课题的研究，得到以下结论： ①TMS320F240 DSP具有强大的功能，将其用于永磁无刷直流电动机无传感器 控制系统简化了硬件结构，并提高了系统可靠性。 ②IPM具有高集成度高可靠性等优点，驱动控制电路简单，减小了硬件体积， 确为一理想的开关元件，但仍须重视对器件的保护。－ ③本系统设计的保护电路功能完善，能够有效地保证系统安全、可靠地工作。 ④反电势法无传感器控制，简单实用，但存在不少问题。本文针对反电势法存 在的问题，做了一定的改进性设计。 ⑤系统总体设计遵循了安全、可靠、简单、实用的原则，本系统所设计的控制 方案对实际的产品设计具有一定的指导意义。 综上所述，本文所提出和设计的控制方案，经实验证明是可行的，本文所研究的控制系统达到了设计任务的要求。