【摘 要】
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本文主要针对无刷直流电机转速闭环控制器进行研究,根据已有的无刷直流电机的相关参数以及控制性能指标,设计一种可靠的转速、电流双闭环控制系统。利用Matlab/Simulink软件环境,搭建BLDCM转速控制系统的仿真模型。利用仿真模型,方便实现对功能模块的修改与调试,进一步完成对转速控制系统的设计,并完成相应的硬件电路设计与控制程序编写。首先,论文简要介绍了无刷直流电机相较于传统有刷直流电机的巨大优
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本文主要针对无刷直流电机转速闭环控制器进行研究,根据已有的无刷直流电机的相关参数以及控制性能指标,设计一种可靠的转速、电流双闭环控制系统。利用Matlab/Simulink软件环境,搭建BLDCM转速控制系统的仿真模型。利用仿真模型,方便实现对功能模块的修改与调试,进一步完成对转速控制系统的设计,并完成相应的硬件电路设计与控制程序编写。首先,论文简要介绍了无刷直流电机相较于传统有刷直流电机的巨大优势,介绍了无刷直流电机的广泛应用,总结了现阶段BLDCM转速控制系统研究中已经取得的技术成果和富有价值的攻关热点。针对BLDCM,推导其数学模型、分析其工作原理、整合其功能模块,借助工具软件,就可为其控制系统成功构建出仿真模型,从而实现位置传感器模拟、感应电动势求解等基本功能。依据仿真模型,对BLDCM进行仿真实验,完成了开环特性、闭环特性、负载突变等仿真分析,确定了闭环转速控制器的调节参数。并依据仿真结果设计了一种逐步提升占空比的软起动方法,有效地抑制了电机起动电流冲击与起动转矩脉动。然后,依据控制模型与仿真结果,完成了以DSP为核心的硬件电路设计,确定了控制系统中各主要器件的型号与参数,给出了信号采集电路、信号隔离电路与DSP最小系统等关键电路的设计方案。并根据硬件设计方案,提出了对应的软件设计思路,简介了应用软件的组成和功能,给出了程序流程框图和关键程序的具体设计。最后,对设计的BLDCM控制器进行转速控制效果和样机运行性能实验验证,测试结果表明其调控有效实用,性能可靠。设计过程中,既要力争新功能的开发,也要顾及资源已有功效的充分发挥,还要将设计与特定项目的需求紧密结合,完美解决实际问题。
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