本文關鍵詞：基于STM32的無刷直流電機控制系統(tǒng)研究　出處：《武漢理工大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 無刷直流電機 TVFSTM6810332 PID調節(jié) 模糊控制 速度控制

【摘要】：隨著無刷直流電機應用領域的逐步擴大,研究具備響應快速、調節(jié)性能強、高可控制精度的無刷直流電機控制系統(tǒng)有著十分重要的意義。針對當前無刷直流電機速度控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和不足,本文研究了基于TVFSTM6810332的模糊PID無刷直流電機調速控制系統(tǒng)。本文首先詳述了無刷直流電機結構及其工作原理,建立了無刷直流電機理想數(shù)學模型與動態(tài)傳遞函數(shù),分析了無刷直流電機運行特性,總結出無刷直流電機速度調節(jié)方法。其次論述了機電自動控制系統(tǒng)主流形式;敘述了PID調節(jié)技術基本理論,舉例分析了PID調節(jié)的三個參數(shù)對調節(jié)效果的影響,并結合實際運行經驗,歸納出PID參數(shù)整定規(guī)律。闡述了模糊控制原理以及模糊控制器基本結構,分析了其在時變非線性系統(tǒng)上應用的優(yōu)勢,重點分析了模糊PID控制器設計過程。設計了兩套無刷直流電機模糊PID調速控制系統(tǒng)方案并作出比較,確定了模糊PID雙閉環(huán)調速控制系統(tǒng)方案。第4章對該方案進行了simulink仿真驗證,其中對關鍵模塊simulink模型的搭建進行了重點說明與分析,仿真結果表明該系統(tǒng)魯棒性強、動態(tài)特性良好,具有PID調節(jié)特性,可實現(xiàn)無級調速。然后完成速度控制系統(tǒng)硬件電路和軟件程序的設計。在硬件電路設計中,重點突出了采取TVFSTM6810332為代表的STM32微處理器為主控的優(yōu)點,闡述了IR2136驅動芯片給硬件電路設計帶來的方便,詳述電源、功率驅動和逆變系統(tǒng)、電流采樣等電路的設計以及硬件電路抗擾措施。在軟件設計中,著重論述了基于STM32庫函數(shù)開發(fā)優(yōu)點,闡述了模塊化思想在主程序、中斷服務程序以及模糊PID子程序等程序流程設計中的應用,分析了TVFSTM6810332的PWM高級定時器以及系統(tǒng)啟動時鐘配置。最后將控制系統(tǒng)軟件程序燒寫至硬件電路進行試驗并取得良好效果,再次證明了設計方案的正確性與有效性。
[Abstract]:With the application of Brushless DC motor is gradually expanding, research has fast response, high control precision adjusting performance, brushless DC motor control system has a very important significance. In view of the current research status and deficiency of system without speed control of Brushless DC motor, this paper studies the brushless DC motor speed control system based on fuzzy PID TVFSTM6810332. This paper details the brushless DC motor structure and working principle of Brushless DC motor is established, the ideal mathematical model and dynamic transfer function, analyzes the operation characteristics of Brushless DC motor, summed up the brushless DC motor speed regulation method. Secondly, the automatic control system and describes the mainstream form of PID regulation; the basic theory and technology, the three parameters of PID regulating effect on the adjusting effect of the analysis, combined with the actual operation experience, summed up the PID parameter tuning Law. It introduces fuzzy control principle and the basic structure of fuzzy controller, and analyzes its application advantage in nonlinear systems, analyzed the fuzzy PID controller design process. Design two sets of Brushless DC motor fuzzy PID speed control system scheme and makes comparison of fuzzy PID double closed-loop speed control system scheme is determined. The fourth chapter is the Simulink simulation of the program, which is built on the key modules of the Simulink model are introduced and analyzed, the simulation results show that the system has strong robustness, good dynamic characteristics, with PID regulation characteristics, can realize stepless speed regulation. And then complete the design of the speed control system of hardware and software in hardware. In the circuit design, highlights the advantages of adopting TVFSTM6810332 as the representative of the STM32 microprocessor control, expounds the IR2136 driver chip for hardware circuit design Considering the convenience, detailing the power drive and power supply, inverter system, anti-interference measures of current sampling circuit design and hardware circuit. In software design, the paper discusses the STM32 library development based on advantages, expounds the idea of modularization in the main program, interrupt service program and the application of fuzzy PID subroutine program flow design the analysis of the TVFSTM6810332 PWM advanced timer and system startup clock configuration. Finally, the control system software programming to hardware circuit test and achieved good results, once again proved the correctness and validity of the design scheme.

【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM33

【參考文獻】

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本文編號：1401719