本文關(guān)鍵詞：無刷直流電機有位置傳感器矢量控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：無刷直流電機(BLDCM)具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、航空航天等領(lǐng)域。無刷直流電機多采用方波控制,該控制方式下電機運行轉(zhuǎn)矩脈動大、噪音高,已不能滿足現(xiàn)代社會的要求,開展矢量控制技術(shù)研究對于降低電機轉(zhuǎn)矩脈動,減小運行噪音,提高控制系統(tǒng)效率具有重要意義。本文研究無刷直流電機矢量控制技術(shù),主要研究內(nèi)容如下:(1)研究了霍爾位置傳感器估計轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置的基本方法。針對霍爾元件安裝偏差的問題,設(shè)計了一種偏差校正方法,該方法通過在線計算得出每相霍爾偏差角度,對更新轉(zhuǎn)子位置和估算角速度進行修正,進而補償轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速估計誤差。分析了利用防積分飽和PI調(diào)節(jié)器實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流閉環(huán)控制方法、方波切換和直接起動兩種起動控制方法。在Matlab/Simulink中驗證主要技術(shù)實現(xiàn)方法的可行性和有效性。(2)構(gòu)建了以微控制器STM32F103C8T6為核心的實驗平臺,對硬件電路的各部分,包括微控制器電路、三相逆變電路、檢測電路以及輔助電源電路等進行設(shè)計,并在此基礎(chǔ)上,以MDK-ARM為軟件開發(fā)環(huán)境進行了系統(tǒng)的軟件設(shè)計。(3)對無刷直流電機矢量控制系統(tǒng)進行實驗研究,并與方波控制策略對比,實驗結(jié)果表明,本文采用矢量控制策略設(shè)計的無刷直流電機控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)速度精度。
【關(guān)鍵詞】：無刷直流電機 矢量控制 霍爾位置傳感器 轉(zhuǎn)子位置估計 轉(zhuǎn)速和電流閉環(huán)控制
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM33
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 研究背景和意義13
• 1.2 無刷直流電機矢量控制技術(shù)研究現(xiàn)狀13-20
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排20-22
• 第二章 無刷直流電機矢量控制原理與實現(xiàn)方法22-45
• 2.1 無刷直流電機矢量控制原理22-24
• 2.1.1 旋轉(zhuǎn)坐標系數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.1.2 矢量控制策略23-24
• 2.2 無刷直流電機矢量控制實現(xiàn)方法24-38
• 2.2.1 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)25-30
• 2.2.2 轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子位置估計30-36
• 2.2.3 轉(zhuǎn)速和電流閉環(huán)控制36-37
• 2.2.4 矢量控制起動方法37-38
• 2.3 仿真結(jié)果及分析38-44
• 2.4 本章小結(jié)44-45
• 第三章 無刷直流電機矢量控制系統(tǒng)設(shè)計45-61
• 3.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計45-52
• 3.1.1 微控制器電路46-47
• 3.1.2 三相逆變電路47-49
• 3.1.3 檢測電路49-51
• 3.1.4 輔助電源電路51-52
• 3.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計52-60
• 3.2.1 主程序設(shè)計53-56
• 3.2.2 中斷程序設(shè)計56-59
• 3.2.3 上位機控制程序59-60
• 3.3 本章小結(jié)60-61
• 第四章 實驗結(jié)果及分析61-71
• 4.1 實驗平臺介紹61-62
• 4.2 實驗結(jié)果及分析62-70
• 4.2.1 轉(zhuǎn)子位置估計62-64
• 4.2.2 電流和速度閉環(huán)控制64-67
• 4.2.3 起動控制67-68
• 4.2.4 方波控制與矢量控制對比68-70
• 4.3 本章小結(jié)70-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 5.1 本文工作總結(jié)71
• 5.2 后續(xù)工作展望71-73
• 參考文獻73-78
• 致謝78-79
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

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1 邱建琪,史涔n，

本文編號：829733