基于DSP及軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換器的直流無刷電機控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、本文首先闡述了無刷直流電機原理，推導(dǎo)了無刷直流電機位置伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，建立了無刷直流電機的硬件控制電路，為先進的控制策略提供一個試驗平臺。 本文選用電磁耦合式——旋轉(zhuǎn)變壓器作為轉(zhuǎn)子位置傳感器。旋轉(zhuǎn)變壓器作轉(zhuǎn)子位置傳感器增強了電機系統(tǒng)耐沖擊震動和溫濕度變化等惡劣的工作環(huán)境的能力，旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的轉(zhuǎn)子位置的模擬信號經(jīng)軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換器(主要芯片AD2S80A)RDC(Resolver-to-DigitalConverter)解碼為高

2、精度的數(shù)字信號，通過微控制器(DSP)處理后，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置的精確定位，同時也為電機換相提供了精確的位置參考。 在功率逆變模塊，設(shè)計了良好的PWM隔離驅(qū)動電路和可靠的故障保護電路。DSP輸出的PWM信號經(jīng)過快速光耦HCPL4504的隔離，然后驅(qū)動IPM模塊，有效的保障了DSP控制器的安全性，同時也增強了系統(tǒng)的可靠性和抗干擾的能力。適時采集IPM的故障輸出信號，若有故障出現(xiàn)，及時封鎖DSP的PWM信號輸出，為整個系統(tǒng)的安全、良好運行

3、提供了有效的硬件保障。 通過直流母線電壓檢測，實現(xiàn)了對直流母線電壓波動的監(jiān)測，采用電壓前饋的控制策略，消除了電機的輸出轉(zhuǎn)矩受母線電壓波動的影響。通過直流無刷電機三相相電流的檢測，實現(xiàn)了電機的電流閉環(huán)控制，提高了電機轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速動態(tài)響應(yīng)的快速性。為進一步提高系統(tǒng)的控制性能，使系統(tǒng)具有較高的控制精度、穩(wěn)定性和較強的抗干擾能力，在控制方法上采用了位置、速度、電流三閉環(huán)控制，使系統(tǒng)對轉(zhuǎn)速的變化能做出快速響應(yīng)，能夠達(dá)到一定的調(diào)速精度和位置跟