【摘 要】
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无刷直流电机在医疗器械产品、微电子产品、工业控制以及普通家用电器等生产和消费领域中应用越来越广泛,而传统的带转子位置传感器的无刷直流电机控制方法在实际应用中呈现出
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无刷直流电机在医疗器械产品、微电子产品、工业控制以及普通家用电器等生产和消费领域中应用越来越广泛,而传统的带转子位置传感器的无刷直流电机控制方法在实际应用中呈现出越来越多的局限性,特别是在医疗器械领域,这里要求手持器械中的无刷直流电机在轻巧、紧凑、高效、操作简单的同时,还能够在高温消毒,手术污水侵蚀等情况下安全平稳运行。特殊的应用环境和极高的应用要求,使得无刷直流电机在这些应用中的局限性越发明显。因此,基于无位置传感器的电机转子检测方法及其控制方法越发的受到关注,其中“反电动势”无刷直流电机转子位置检测方法由于其简单、易于实现且可靠性较好等特点,逐渐受到了人们的青睐,也成为了无刷直流电机无传感器转子位置检测及控制研究的热点和主流。 论文在介绍无刷直流电机的发展历史、运行原理以及数学模型的基础上,分析了反电动势法、三次谐波法等无刷直流电机的无传感器位置检测方法,设计了一个基于ARMCortex-M3微控制器的无刷直流电机转子位置无传感器检测控制系统。由于ARM芯片LM3S811具有低成本、高性能、智能化等特点,使用其做控制核心,能够在简化系统构成、降低系统成本的基础上,实现较强的系统性能,并能够满足多场合的应用需求。根据预实验获得的数据,文章验证了转子位置检测方案的正确性。最后,文章确定了系统总体检测和控制逻辑,电机启动方法,转子位置检测方法,电机控制方法,并设计了整个系统电路,同时编写了信号检测代码和电机控制代码。 最后,文章确立了以TI公司的LM3S811为控制核心,结合IR公司的驱动芯片IR2101,以及VishaySiliconix公司生产的功率开关管IRFR024,完成了系统硬件电路的设计;同时对整个软件运行过程,给出了程序运行的流程图,并针对运行过程的信号检测和电机控制作了详细介绍说明。利用KeilforARM的开发环境,完成了程序的编写。最后通过对电机运行情况的简单分析,论证了检测方法的正确性与实际可行性。
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