双通道冗余无刷直流电动机驱动器的研制

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为了满足某航磁探测无人机电动舵机驱动系统的需求,论文对双通道冗余无刷直流电动机的控制技术进行了研究,设计了单、双通道冗余工作模式的双通道冗余无刷直流电动机驱动器。该驱动器实现了位置、转速和电流的三闭环控制。经实验验证,具有良好的动态和静态性能;同时为了保证系统工作的可靠性,本驱动器还具有通道管理和故障检测能力。本文主要进行了以下几方面内容的研究工作:  首先总结了无刷直流电动机及其驱动系统的国内外研究现状,并对现阶段无刷直流电动机驱动系统的优缺点做了归纳,分析了存在的一些问题,提出了双通道冗余解决方案。  其次,论文对无刷直流电动机的控制原理进行了分析,对无刷直流电动机的性能进行了比较研究,然后分析了双通道冗余无刷直流电动机驱动器的电流采集技术、故障检测技术以及通道管理技术等关键技术,并对双通道冗余无刷直流电动机驱动器的主要故障类型及其特点进行了分析。  再次,在理论分析的基础上,按照航磁探测无人机电动舵机驱动系统的技术指标要求,完成了采用数字信号处理器(TMS320F2812)为主控单元的双通道冗余无刷直流电动机控制系统硬件电路设计,对各个硬件单元进行了分析,并在软件方面对系统的三闭环调节算法、信号处理算法以及通道管理策略进行了程序设计,从整体上完成了双通道冗余无刷直流电动机驱动器的研制。  最后在样机上进行的实验验证结果表明了驱动器硬件电路设计的正确性和软件设计的可行性,该方案能够满足航磁探测无人机电动舵机驱动系统的技术指标要求。论文所获得的阶段性成果对后续的研究工作具有重要的参考价值。
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