基于STM32的和面机电机控制器设计及应用

发布时间：2020-07-08 14:18

【摘要】：近年智能小家电市场变得火热,和面机作为厨卫小家电的一种,已成为城市居民的生活必备。论文应市场需求设计开发一款应用于和面机的电机控制器,选择三相6/4极开关磁阻电机(SRM)作为和面机的动力源进行设计开发。论文介绍了SRM的结构组成,对比了SRM与其他电机在工作机理上的差异,并从理论上分析了SRM机械能量转换过程、建立数学方程和数学模型,着重研究其线性模型中相绕组的电感、磁链、电流、电磁转矩等参数,对各参数随转子位置角的变化规律进行推演分析,为开关磁阻电机控制系统(SRD)的设计工作提供理论依据。论文基于STMicroelectronics公司STM32单片机进行了用于和面机的SRD设计,其硬件电路主要包括STM32外围接口、电流检测、硬件保护、电源系统、位置检测、电机驱动和状态显示等功能模块,并根据和面机应用环境及对电机控制器的特殊要求,完成电路元器件选型和电路原理图设计,使用Cadence绘制PCB,完成了硬件电路调试工作和基本单元功能测试,为系统软件控制提供稳定可靠的硬件工作环境。基于以上理论及硬件平台,实现基于μC/OS-Ⅱ操作系统的软件设计,软件的主要功能包括系统初始化、起动程序、转子位置检测、测速调速、控制策略选择、故障检测等,并根据转子转速在不同转矩区的分布实现起动斩波、固定角度斩波、变角度斩波和APC四种控制方式,并采用PI闭环控制保证系统自动调节、可靠运行。论文最后对开发的系统进行了测试工作。分别以200W(母线电压DC48V)和1.5KW(母线电压DC330V)的两台三相6/4极SRM为样机进行测试实验,测试内容包括电机起动、平稳运行和电机制动阶段。系统在低速和高速不同转速控制策略下进行实验,具有良好的动态和稳态响应,达到了预期的设计要求。
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM925.5;TP368.1;TP273
【图文】：

济南大学硕士学位论文品牌，其产品性能、质量还有待提高。为支持国产，使国产家用电器能够在国内外市场竞争中居于领先地位，提高品牌质量、加大研发投入、增强市场竞争力成为当务之急。如图 1.1 所示是合嘉信品牌生产的大型和面机，和面量在 8~100KG，满足工业生产需要。图 1.2 是博士品牌生产的家用和面机，和面量在 3~5L，兼具 3D 搅拌功能，其价格昂贵，是高端消费选择。图 1.3 是海氏家用和面机，和面量为 5L，是平价消费选择之一，但性能还有待提高。

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济南大学硕士学位论文品牌，其产品性能、质量还有待提高。为支持国产，使国产家用电器能够在国内外市场竞争中居于领先地位，提高品牌质量、加大研发投入、增强市场竞争力成为当务之急。如图 1.1 所示是合嘉信品牌生产的大型和面机，和面量在 8~100KG，满足工业生产需要。图 1.2 是博士品牌生产的家用和面机，和面量在 3~5L，兼具 3D 搅拌功能，其价格昂贵，是高端消费选择。图 1.3 是海氏家用和面机，和面量为 5L，是平价消费选择之一，但性能还有待提高。

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本文编号：2746650