基于LS052A-Cb的無刷直流電機控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、無刷直流電機依靠結(jié)構(gòu)簡單、運行高效可靠、節(jié)能、維護方便等特點，在許多領(lǐng)域逐漸取代傳統(tǒng)的直流電機、交流感應(yīng)電機。目前家用風(fēng)機中，多數(shù)無刷直流電機采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)。它雖然控制簡單，成本低，但是存在轉(zhuǎn)矩脈動及振動噪聲的問題。采用空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)，可以減少電機輸出的轉(zhuǎn)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(fēng)機的實際需求，利用單片機使用了采用空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)，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(jīng)濟和社會效益。
　　本文介紹了無刷直流電機的組成結(jié)構(gòu)、基本工作原理、數(shù)學(xué)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(diào)制基本原理和算法實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，分析無刷直流電機在方波和正弦波不同驅(qū)動方式下的轉(zhuǎn)矩脈動，選擇了轉(zhuǎn)矩脈動較小的空間矢量脈寬調(diào)制作為電機的驅(qū)動方式。設(shè)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(guān)的軟件程序。通過Altium Designer軟件對電機驅(qū)動板的主控電

3、路、驅(qū)動電路、電流和位置檢測電路進行了設(shè)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(qū)動電路采用驅(qū)動芯片IR2101s，逆變電路是由75NF75搭建的三相全橋電路。在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，開發(fā)了系統(tǒng)控制程序，包括空間矢量脈寬調(diào)制、位置檢測、轉(zhuǎn)速計算、電流檢測和PID控制等。對空間矢量脈寬調(diào)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(shè)計了上位機監(jiān)控程序。最后，經(jīng)過軟硬件聯(lián)合調(diào)試，對信號波形分析。