《基于英飞凌xc167ci单片机的永磁无刷直流电动机控制系统的研制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于英飞凌xc167ci单片机的永磁无刷直流电动机控制系统的研制（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、A B S T R A C TP e 叽锄a nm a 蛐e t i cb n 墙I l l e s sD Cm o t o l ri sal l i 曲t e c hp r o d l l c 吐o n 、砘t l Im c c h 觚i c a l c l 洲c a l 锄de l 戗灯o n i ct e c l l l l o l o 星甄锄dh 勰l es p c c i a l t i 髓o fs i 埘l p l es 仉1 c t 峨r c l i a b l e 舳I l i n ga n d1 0 n gu s e f I l ll i f e 锄di su s c dw
2、i d e l yi nt l l ei n d u s t r y W i mt h e 瑚啊i dd e v e l o p I l l c n to fm o d 锄i n d l 塔仃y ，t h e 醒：q u i 托m e n tt ot h ep 曲n n 锄o fB L D C M c o m Is y s t e mi sm o a I l dm o 坞h i 曲s 0 ，i ti sv e r ys i 觚f i c 锄tt o 懈e a r c hs l l c ham ls y s t 觚w i mq u i c k s p o n ，p o w e r f l l l
3、 删a t i o nc a p a b i l i t ya n dl I i g hp c i s i T h i se s s a yi l l 仃o d u c e st l l ea M n p o n e n t sO faw h o l eB L D C Mc o I l n D ls y s t 黜锄di t s 螂e 卸c hm c t i o n 烈F I N E o NX C l 6 7 C I1 6 - b i th i 曲p 盯f o 咖锄c eM C U 。姐dt y p 鼯o fB L D C M 1 k ：I I ，觚a l y s 舒t l l en m l
4、l i n gp r i n c i p I eo f B L D C M ，鼬l d sm a m 锄a t i lm o d d ，e x p a t i a t e st h e 咖u e - r i p p l ea I l dh o wt oI i 曲t e ni ti nd “1 I nt l l i s 鹤s a y d l l a ld o s e dl o o pB U ) C Mo o n 们ls y s t e mb a s e d I N F I N E O NX C l 6 7 C lM C Ui sd e s i 鲈e d 柚di m p l 锄锄T 缸eB L D
5、 C Mi sc o r l 仃o l l c db yP W Mm o d e T h ec o n 仃o Is y s t e mw i t h d u a ld o s c dl o o pd i 西t a lP lr e 毋I l a t o 侣h a s 星删p e 而哪a I l c e si nd y n a I l l i c 锄ds 础cs t 姻T h es e r i a la 叫m n m l i 谢o nb 咖e e n 烈F I N E o NX C l 6 7 C IM C U 锄dL C Dd i s p l a y 粗dk e 灿a r ds e 牡i n g
6、 删) d u l em a l 【伪i tp o s s i b l em 砒m ei n f o r I I l a 畦o no ft l l ec o n 自r o ls y s t 咖c 锄b e 仃a n s m i t t c db e t w e e nO D 咖l s y s t e m 柚dp e o p l e ，w I l i c h 西v 髓c o n v e l l i e n f o rt l l ed 6 b u g 百n go ft h ec o n 打o ls y s t a I l ， a n dm a k e s 把p a 舢c t e f so f t
7、l l ec o n 仃o ls y s t 锄d i s p l a V e dr e a l t i m e h lt l l e 胁do f n l i s 器s a y ，a l l a l y s m er 铭u l to f e x p e r i m e n t sb 勰e d 咖t l l ew a v e f o mc 0 1 l o c t e d ，a n ds l l m 撕z e da n d 唧e c t e dt h ec o n 仃o ls y s t e md 船i 鲫e d 觚di 埘口l a n e n t e di I l t l l i s e s s
8、 a y F 如n l i s 舒s a 弘w ec 锄t e l lm a tt h eI N F I N E o NX C l 6 7 C IM C Uh 嬲v e f yl l i 出 p 睨f o 椭锄c e ，雏dt t l ec o n 仃O ls y s t 锄b a s 。do ni ta l s ow o f I 蹲代l ia ：b l y T h er 嘲l to fm cc x p e r i m e n t ss h o w st l l ep r 0 I ，o s e d 鲫l 臼l l l n i o ni s 鼬i b l c w h j c hp f o v i
9、 d 嚣t h eb a s i s a n du s e 劬r c f b f e n c cf b fl a t e rr I 嚣e a r c I LI 皿Y W o R D S ：P 舶眦m e mm a g n e t i cb n l s l l l e 踞D Cm o 妣烈F I N E o NX C l 6 7 C lM C U ，t o r q u e _ f i p p l e ，c o n t r o ls y s t 锄 C L A S S N o ：T M 3 0 1 2I V致谢首先要感谢我的导师张奕黄教授。本文的研究和撰写，是在张老师的悉心指导和督促下下完成的。张
10、老师严谨求实的治学态度，一丝不苟的工作作风，渊博的知识广阔的视野和敏锐的洞察力永远是学生学习的楷模，始终鼓励着学生奋发进取；导师乐观豁达的处世态度，平易近人的为人风格，虚怀若谷的高尚品德教育着学生做人的道理，使学生终生受益；导师对学生言传身教、精心指导，倾注了大量的心血，循循善诱，诲人不倦，使学生获益匪浅，学生无限感激，永远铭记。学生今天所取得的每一点进步，每一点成绩，无不凝聚着导师的心血和教诲。在此，谨向张老师表示由衷的感谢，致以崇高的敬意!论文的顺利完成，也离不开电气学院老师们的教导。给我带过课的郑琼林老师、刘志刚老师、范瑜老师和姜久春老师等等，他们在专业方面不吝赐教，在此，向以上老师表示
11、衷心的感谢! 同时要感谢学院及学校其他带课的老师，向你们致以深深的敬意!在研究生三年的求学期间，有幸结识了杨岳峰博士，他在工作和学习上都给了我巨大的指导和帮助，他以谦虚谨慎的作风、刻苦认真地工作精神，成为了我一直以来学习的对象。我还有幸结识了王栋硕士、黄操硕士、王书渊硕士、李田雨硕士、刘建成硕士、黄庆新硕士、邓彦国硕士、蓝宏硕士等一批同窗学友，对于他们在学习和工作中给予的支持和帮助，在此一并表示感谢!我要深深的感谢我的父母和亲人，他们的关心和支持，伴我渡过了漫漫的求学之路；他们的鼓励和鞭策，更是我永往直前的动力源泉! 谨将此文献给他们，聊表我的寸草之心!最后，再次向教导我的师长，鼓励我的前辈，
12、帮助我的学友，患难与共的朋友， 默默支持我的亲人，致以深深的谢意!北京交通人学硕士论文绪论第一章绪论本章给出了对无刷直流电机及其控制系统的简要介绍，介绍了无刷直流电机的应用领域，和无刷直流电机及其控制系统的几个热点问题，以及本论文的研究内容。1 1无刷直流电机及其控制系统概况一个多世纪以来，电动机作为机电能量转换的装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活之中。电动机主要类型有同步电动机、异步电动机( 感应电动机) 与直流电动机三种，其容量小到几瓦，大到上万千瓦。众所周知，直流电动机具有控制简便和调速性能好等诸多优点，但传统的直流电动机均采用电刷，以机械方法进行换向，因而存在机
13、械摩擦，由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等致命弱点，再加上制造成本高及维修困难等缺点，从而大大地限制了它的应用范围。【1 】随着社会生产力的发展，人们的生活水平的普遍提高，需要不断地开发各种新型电动机。科学技术的进步，新技术、新材料的不断涌现，更促进了电动机产品的不断推陈出新。针对上述传统直流电动机的弊病，早在2 0 世纪3 0 年代，就有人开始研制以电子换向来代替电刷机械换向的无刷直流电动机，并取得了一定成果。【2 叼但由于当时大功率电力电子器件仅处于发展地初级阶段，没能找到理想的电子换向的元器件，这就使得这种电动机只能停留在实验室研究阶段，无法推广使用。1 9 5 5 年，美国人
14、D 哈利森等人首次申请了应用晶体管换向代替电动机机械换向器换向的专利，这就是现代无刷直流电动机的雏形。皿明但由于该电动及尚无启动转矩，因而不能产品化。冈而后，又经过人们多年努力，借助于霍尔元件来实现幻想的无刷直流电动机终于在1 9 6 2 年问世，从而开创了无刷直流电动机产品化的新纪元。【2 6 】2 0 世纪7 0 年代以来，随着电力电子工业的飞速发展，许多新型的高性能大功率电力电子器件，如G T R 、M O S F E T 、I G B T 等相继出现，以及高性能永磁材料，如钐钻、钕铁硼等的问世，均为无刷直流电动机的广泛应用奠定了坚实的基础。典型的无刷直流电动机控制系统主要由电机本体、转
15、子位置传感器、主回路逆变器和控制逻辑单元构成，其中电机本体与转子位置传感器往往做成一体，而在本文中主回路逆变器被称作驱动电路，而控制逻辑单元则称作控制电路。当前无刷直流电机调速系统驱动电路采用的功率器件主要是I G B T 、M O S F E T北京交通人学硕士论文绪论等全控型器件。1 1 l根据获取转子位置的不同方式，无刷直流电机调速系统分为两大类：有位置传感器的无刷直流电机调速系统和无位置传感器的无刷直流电机调速系统。前者指电机上安装特殊的装置，直接获取转子位置信息的调速系统；后者指由系统变量间接确定转子位置的调速系统。无位置传感器的无刷直流电机调速系统具有体积小、结构简单、易于维护等优
16、点，是无刷直流电机控制领域的一大研究方向。1 1 l无刷直流电机本体有多种分类方式。根据定子相数的不同，可分为三相或多相无刷直流电机，其中以三相电机应用最为普遍；根据转予位置的不同，可分为内转子或外转子无刷直流电机；根据电机磁场方向的不同，可分为径向磁场或轴向磁场( 盘式) 无刷直流电机等。【1 】由于无刷直流电动机既具备交流电动机的结构特点、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电动机调速性能好等诸多优点，故而在当今国民经济的各个领域，如医疗器械、仪器仪表、化工、轻纺以及家用电器等方面的应用日益普及。如计算机硬盘驱动器和软盘驱动器里的主轴电动机、D V D 机中的伺服电动机，均数以百万计地运用无刷直流电动机。网F i g l l 托l lT ) 啊lB U ) CC 叩血D lS y s 自锄图1 1 典型无刷直流电机控制系统框图1 2 永磁无刷直流电机控制系统的研究永磁无刷直流电机控制系统包括了控制器、驱动电路、转子位置传感器和电机本体，是材料技术、电力电子技术、信息电子技术、
