基于LS052A-Cb的無刷直流電機控制系統(tǒng)設計.pdf

1、無刷直流電機依靠結構簡單、運行高效可靠、節(jié)能、維護方便等特點，在許多領域逐漸取代傳統(tǒng)的直流電機、交流感應電機。目前家用風機中，多數(shù)無刷直流電機采用脈沖寬度調制技術。它雖然控制簡單，成本低，但是存在轉矩脈動及振動噪聲的問題。采用空間矢量脈寬調制技術，可以減少電機輸出的轉矩脈動，降低噪聲和提高電壓利用率，但是相軟件和硬件成本較高。本文根據(jù)家電低端市場對風機的實際需求，利用單片機使用了采用空間矢量脈寬調制技術，研發(fā)了一款性能優(yōu)良成本低廉的無刷

2、直流電機控制系統(tǒng)，具有很大的經濟和社會效益。
　　本文介紹了無刷直流電機的組成結構、基本工作原理、數(shù)學模型、運動特性和系統(tǒng)控制策略。在研究了空間矢量脈寬調制基本原理和算法實現(xiàn)的基礎上，分析無刷直流電機在方波和正弦波不同驅動方式下的轉矩脈動，選擇了轉矩脈動較小的空間矢量脈寬調制作為電機的驅動方式。設計了無刷直流電機控制系統(tǒng)的總體框架，搭建了系統(tǒng)的硬件平臺，編寫相關的軟件程序。通過Altium Designer軟件對電機驅動板的主控電

3、路、驅動電路、電流和位置檢測電路進行了設計，其中主控電路是以LS052A-Cb芯片為控制核心的最小系統(tǒng)，驅動電路采用驅動芯片IR2101s，逆變電路是由75NF75搭建的三相全橋電路。在硬件設計的基礎上，開發(fā)了系統(tǒng)控制程序，包括空間矢量脈寬調制、位置檢測、轉速計算、電流檢測和PID控制等。對空間矢量脈寬調制算法做了一定的簡化和改變，使其在單片機上運行。同時使用LabView設計了上位機監(jiān)控程序。最后，經過軟硬件聯(lián)合調試，對信號波形分析。