基于九點(diǎn)控制器的無刷直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì).pdf

1、無刷直流電機(jī)是伴隨電力電子技術(shù)和新型永磁材料出現(xiàn)迅速發(fā)展起來的一種新型電機(jī),由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、調(diào)速性能好,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。采用常規(guī)控制方式有運(yùn)算復(fù)雜,調(diào)試繁瑣,魯棒性不強(qiáng)等不足。九點(diǎn)控制算法兼有邏輯控制和非線性控制相結(jié)合的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)簡單、穩(wěn)定性好、抗干擾能力較強(qiáng)。本文以展開以FPGA為控制核心,采用DSP Builder混合建模設(shè)計(jì)方式,設(shè)計(jì)基于九點(diǎn)控制器算法的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)。
　　本文在參考無刷直流電機(jī)

2、發(fā)展歷史及其工作原理的基礎(chǔ)上,分析研究了各相電壓、電磁轉(zhuǎn)矩、運(yùn)動(dòng)方程等建立無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,建立控制系統(tǒng)的整體框架。對(duì)九點(diǎn)控制器算法原理進(jìn)行研究分析,并與PID控制方式比較,研究采用九點(diǎn)控制器算法的系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能,為后文的控制器設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)上,進(jìn)行了以高性能FPGA為控制核心的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì),研究設(shè)計(jì)了無刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、位置傳感器電路、電流檢測電路、轉(zhuǎn)速檢測電路、PWM發(fā)生及死區(qū)保護(hù)保護(hù)電路、光電耦合電

3、路等組成部分。在控制器設(shè)計(jì)過程中,采用了Simulink/DSP Builder混合建模的設(shè)計(jì)方法,用MATLAB/Simulink標(biāo)準(zhǔn)庫搭建無刷直流電機(jī)本體模型,用DSP Builder完成基于FPGA的控制功能模塊的設(shè)計(jì)。在使用DSP Builder設(shè)計(jì)復(fù)雜算法的基礎(chǔ)上,完成FPGA控制芯片的數(shù)據(jù)采集和控制模塊整合工作,實(shí)現(xiàn)了無刷直流電機(jī)的速度控制與電流控制的單芯片集成。在MATLAB/Simulink中進(jìn)行系統(tǒng)建模仿真實(shí)驗(yàn),并與P