基于dsp的无刷直流电机调速系统设计.docVIP

基于DSP的直流电机调速系统设计 摘 要 无刷直流电机（简称BLDCM）是一种新型的机电一体化产品，它既具备异步电机结构简单、运行可靠和维护方便的特点，又具备直流电机调速性能好的特点，因此实现无刷直流电机自动控制技术具有相当大的理论研究价值和实际应用意义。 本文在掌握无刷直流电机工作原理，并比较分析目前关于无刷直流电机控制系统研究成果的基础上，对无刷直流电机调速控制系统进行了重点研究。利用无刷直流电机的相变量建立其数学模型，提出具体的调速控制方法，并在此基础上设计出想关的控制算法和系统软、硬件。 本文首先论述了无刷直流电机的基本工作原理、组成环节、运行特性和传递函数。根据无刷直流电机的特点和DSP芯片的功能，设计了一种基于DSP的无刷直流电机调速控制系统。整个直流控制系统的设计采用的双闭环控制，系统外环为转速环，内环为电流环，速度环和电流环都采用PI控制算法。 在理论分析的基础上，本文以TI公司的TMS320F2812DSP为主控制芯片，完成了无刷直流电机调速系统硬件和软件的设计。其中硬件部分包括DSP主控电路，功率变换电路、IGBT驱动电路、电流采样电路、转子位置信号检测电路、按键和显示电路。软件部分包括主程序模块、初始化模块，速度环模块、电流环模块等设计。 最后，为了验证控制算法的精度，本文在MATLAB\Simulink仿真平台上进行了仿真，仿真结果表明其算法能满足一般情况下无刷直流电机的控制精度。 关键词： 无刷直流电机；DSP；PID；仿真 The Design of Direct Current Motor Speed-adjusting System Based on DSP Abstract Brushless direct current motor(BLDCM) is a new kind of electromechanical products.It has not only the characteristics of asynchronous motor’s simple structure,operational reliability and convenient maintain but also the characteristics of good adjusting performance of DC motor. So there is important theoretical research value and practical significance in using the technology of automation to accomplish the control of BLDCM. Based on the BLDCM working principle,comparing and analyzing of the current research achievement of BLDCM control system,this paper mainly focuses on speed adjustment of the BLDCM control system. The mathematical model of BLDCM is established with the phase variable, and presents the specific method of speed adjustment, making a feasible proposal, then design the hardware and software that used in the system. This paper first discusses the basic working principle of the brushless DC motor, integral aspect of the operating characteristics and transfer function. According to the characteristics of brushless DC motor and functions of the DSP chip, a DSP-based brushless DC motor speed control system is designed. The DC control system designed with dual closed-loop control system, the outer rin