基于DSP的无刷直流电机控制系统设计.pdfVIP

本科毕业设计论文

摘要

无刷直流电机（BLDCM）不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速

特性，且结构简单、运行可靠、易于控制。其控制系统则是一种新型的调速系统，

该系统具有良好的运行、控制及经济性能。论文对无刷直流电机控制系统进行研

究，完成了基于DSP的控制系统软硬件设计和MATLAB环境下的仿真。

首先，在分析无刷直流电机工作原理的基础上，研究了其换向方式与PWM

调制策略。通过对TMS320LF2407的学习，完成基于此DSP的无刷直流电机控

制系统硬件电路的设计，其中包括最小系统、转子位置检测电路、功率驱动电路

以及测量电路的设计。在硬件电路的设计基础上，对软件系统进行整体的设计，

给出了软件设计的流程图。最后在MATLAB环境下建立了无刷直流电机的系统

仿真模型，并对电机转速、转矩、相电流和相电压进行计算机仿真，验证设计系

统的可行性。

仿真结果表明该系统动态响应快，控制精度高，调速效果明显，具有广泛的

应用前景。但该系统是在含位置传感器的无刷直流电机基础上进行设计的，位置

传感器的存在，使得电机不易维护，系统的可靠性降低。对于无位置传感器无刷

直流电机的调速与控制，有待进一步探讨。

关键词：无刷直流电机，数字信号处理(DSP)，最小系统，PWM调速

I

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Abstract

BrushlessDCmotor(BLDCM)isnotonlymaintainedthegoodstaticand

dynamicspeedcontrolcharacteristicsoftraditionalDCmotor,andthestructureis

simple,reliable,easytocontrol.Thecontrolsystemisanewtypeofspeedcontrol

system,ithasagoodrun,controlandeconomicperformance.Thispaperresearchthe

controlsystemofbrushlessDCmotor,completethehardwareandsoftwaredesigns

basedonDSP,andmakesimulationinMATLABenvironment.

First,thewayofcommutationandPWMmodulationstrategiesisresearched

basedonanalysingtheworkingprincipleofbrushlessDCmotors.Next,thehardware

designofthisDSP-basedbrushlessDCmotorcontrolsystemiscompletedby

studyingTMS320LF2407,includingminimumsystem,rotorpositiondetectioncircuit,

drivecircuitandmeasurementcircuitdesigns.Then,theoverallsoftwaresystemis

madebasedonthethehardwaredesign.Theflowchartofsoftwaredesignhasbeen

given.Finally,thesimulationmodelofbrushlessDCmotorsystemisestablishedin

MATLABenvironment,and