论文选题来源于国防预先研究项目:磁悬浮飞轮技术。磁悬浮飞轮采用永磁无刷直流电机(BLDCM)作为驱动电机,要求驱动系统能够实现动量轮和反作用轮两种工作模式,并具有高精度的转速控制。论文对基于DSP技术的磁悬浮飞轮无刷直流电机控制系统进行了研究。 论文首先论述了无刷直流电机的基本工作原理、组成环节、运行特性和传递函数。根据飞轮驱动系统的控制要求,选用TMS320LF2407A作为驱动电机的控制芯片。根据无刷直流电机的特点和DSP芯片的功能,分别提出了基于DSP技术的有位置传感器和无位置传感器控制方案,并根据方案进行了相应的控制算法仿真。然后针对所设计的控制方案和控制算法对控制系统的软、硬件设计作了详细论述。硬件部分先作了整体设计,又着重论述了几个主要模块的电路设计。软件部分采用模块化设计思想,编制了各个模块的流程图,论述了软件实现方面的问题。最后,给出了控制系统实际运行时的实验测试情况,并对实验结果进行了分析。 实验结果表明基于DSP控制的无刷直流电机控制系统可以工作在动量轮和反作用轮两种模式下,在电机转速大于1000rpm时控制精度高于0.1%,超调量小于3%。系统满足飞轮驱动控制的要求,在航天器上具有较好的应用前景。