基于电感法转子位置估计的无刷直流电机控制系统研究

发布时间：2023-06-01 03:50

　　随着电力电子技术的发展,永磁无刷直流电机在本体结构上更加简单,运行更加稳定可靠,调速性能更加优良,在工业控制领域和家用电器领域的应用越来越广泛。无刷直流电机在运行时,需要依靠位置传感器对转子位置进行检测,这使得电机的体积增大,制造成本增加,运行可靠性受到影响。为使无刷直流电机适用于更多场合,对无位置传感器无刷直流电机控制技术进行深入研究具有重要意义。在无位置传感器无刷直流电机运行控制中,反电势过零点法应用最为广泛,但是电机尚未启动时,定子绕组中没有反电势,检测不到转子位置信号,所以无位置传感器无刷直流电机的转子初始位置检测是首先要解决的问题。本文首先根据无刷直流电机的数学模型及运行原理,对无位置传感器无刷直流电机的反电势过零检测控制原理及过零检测电路的设计进行了分析。为解决电机速度为零或者速度很低时,能获得有效的反电动势信号,本文在分析比较现有启动方法的基础之上,提出了一种基于定子绕组电感法估计转子初始位置—转子闭环加速启动法。实验平台的搭建是以TI的DSP为主控芯片,采用研旭TMS320F28335开发板与无刷直流电机驱动板控制驱动无位置传感器无刷直流电机。电机驱动板的原理图设计采用...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 无刷直流电机的发展、特点及其应用
    1.2 无刷直流电机控制技术的研究现状与发展趋势
        1.2.1 有位置传感器无刷直流电机转子位置检测技术
        1.2.2 无位置传感器无刷直流电机转子位置估计
        1.2.3 无位置传感器无刷直流电机启动技术
    1.3 有/无位置传感器无刷直流电机控制方法的比较
    1.4 选题意义及主要研究方向
第二章 无刷直流电机转子位置检测及启动方法
    2.1 无刷直流电机的工作原理
        2.1.1 无刷直流电机控制系统的基本组成
        2.1.2 无刷直流电机的运行原理
        2.1.3 无刷直流电机的数学模型
    2.2 无位置传感器无刷直流电机启动原理
    2.3 基于定子绕组电感法的转子位置估计
        2.3.1 定子绕组电感法的基本原理
        2.3.2 检测脉冲电压
        2.3.3 转子零初始位置检测的实现
        2.3.4 转子位置闭环加速
    2.4 本章小结
第三章 无位置传感器无刷直流电机反电势法运行原理
    3.1 反电势法基本原理
    3.2 反电势的提取
    3.3 反电势过零检测方法分析
    3.4 PWM调制方式对反电势换相信号的影响
    3.5 本章小节
第四章 无刷直流电机控制系统软硬件设计
    4.1 控制系统硬件设计
        4.1.1 TMS320F28335芯片介绍
        4.1.2 功率管驱动电路
        4.1.3 逆变桥电路
        4.1.4 反电势过零检测电路
        4.1.5 直流母线电流采样电路
        4.1.6 电源电路
    4.2 控制系统软件的设计
        4.2.1 软件总体结构设计
        4.2.2 转子零初始位置启动程序
        4.2.3 自同步运行状态控制程序
    4.3 本章小结
第五章 实验及结果分析
    5.1 电机控制实验平台
    5.2 实验结果及分析
    5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3826596