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基于DSP的汽车空调中无刷直流电机控制系统研究

发布时间:2018-05-06 17:05

  本文选题:无刷直流电机 + DSP ; 参考:《武汉工程大学》2014年硕士论文


【摘要】:汽车空调是汽车系统中一个重要的辅助装置,随着汽车工业向绿色环保、高效节能的趋势发展,传统的以有刷直流电机或异步电机为驱动的汽车空调系统将无法满足工业发展需求。无刷直流电机是一种利用电子换相的直流电机,它不仅保留了有刷直流电机良好的调速性能,同时还具有无换向火花、体积小、噪声低、效率高等优点,因而使得无刷直流电机在汽车空调系统中有广阔的应用前景。无刷直流电机的控制一般是通过位置传感器来获得电机的换相信号,而在汽车空调系统这种噪声大、震动大的恶劣环境中,位置传感器的使用就受到了限制,因此需要采用无位置传感器技术。基于此,本文研究了一种无位置传感器无刷直流电机控制系统,用于汽车空调系统的电机驱动。 本文首先介绍了无刷直流电机的定义和基本结构,以三相星形无刷直流电机为例分析了其工作原理和驱动方法,重点研究了无刷直流电机无位置传感器技术中的反电动势过零点检测法以及无刷直流电机的启动方案,介绍了无刷直流电机PWM控制策略,并提出了系统采用双闭环PI控制的必要性和可行性。 然后本文以系统预期需要达到的性能指标为基础,采用TMS320LF2407A为控制器设计了系统的硬件电路,,详细阐述了电源模块、DSP最小系统模块、电机驱动模块、反电动势过零点信号检测模块和电流采样模块等硬件电路设计方法,给出了无刷直流电机控制系统的模块化程序设计思路和流程图。 最后,对本文研制的无位置传感器无刷直流电机控制系统样机进行了性能测试和实验研究,实验结果表明本文的设计方案是有效可行的,具有一定的工程实际意义。
[Abstract]:Automobile air conditioning is an important auxiliary device in automobile system. With the development of automobile industry towards green environment protection, high efficiency and energy saving, The traditional automobile air-conditioning system driven by brushless DC motor or asynchronous motor will not meet the needs of industrial development. Brushless DC motor is a kind of DC motor which uses electronic commutation. It not only retains the good speed regulation performance of brushless DC motor, but also has the advantages of no commutation spark, small volume, low noise, high efficiency and so on. Therefore, brushless DC motor has a broad application prospect in automobile air-conditioning system. The control of brushless DC motor is to obtain the replacement number of the motor through the position sensor. However, the use of the position sensor is restricted in this kind of bad environment where the noise and vibration of the automobile air conditioning system is large. Therefore, it is necessary to adopt position sensorless technology. Based on this, a sensorless brushless DC motor control system is studied in this paper. This paper first introduces the definition and basic structure of brushless DC motor. Taking three-phase star brushless DC motor as an example, the working principle and driving method of brushless DC motor are analyzed. In this paper, the zero-crossing detection method of backEMF and the starting scheme of brushless DC motor are studied, and the PWM control strategy of brushless DC motor is introduced. The necessity and feasibility of adopting double closed loop Pi control are put forward. Then, based on the expected performance index of the system, the hardware circuit of the system is designed by using TMS320LF2407A as the controller, and the minimum system module and motor driving module of the power supply module are described in detail. The design method of hardware circuit such as zero crossing signal detection module and current sampling module of BEMF is presented. The modular program design and flow chart of brushless DC motor control system are given. Finally, the performance test and experimental research of the sensorless brushless DC motor control system developed in this paper are carried out. The experimental results show that the design of this paper is effective and feasible, and has certain engineering practical significance.
【学位授予单位】:武汉工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM33

【参考文献】

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本文编号:1853137

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