无刷直流电机控制系统的设计——毕业设计
无刷直流电机控制系统仿真-毕业设计
毕业论文课题名称无刷直流电机双闭环PI控制系统仿真系部专业班级学号姓名指导教师摘要本设计基于MATLAB/SIMULINK环境，利用其自带模块，编写S-函数程序，建立无刷直流电机的闭环控制系统模型。
此系统采用转速-电流PI双闭环控制策略。
其中，转速环为控制外环，使用PI控制算法；电流环为控制内环，采用滞环比较PWM控制方式，使得实际电流能跟踪参考电流。
在分析了无刷直流电机的物理特性之后，可以建立其数学模型，将它与控制系统数学模型结合，就可以实现电机控制。
将仿真结果与理论分析对比之后，可以看到本控制系统具有良好的控制效果。
关键词：无刷直流电机；双闭环控制系统；MATLAB/Simulink；PI控制Abstractbased on MATLAB/SIMULINK environment, using the automatic module and writing S - function program establish a model of the closed loop control system of brushless dc motor. This system USES PI speed - current double closed-loop control strategy. Among them, the speed loop as the outer ring to use PI control algorithm; Current loop to control the inner ring, using the hysteresis PWM control mode, makes the actual current can track reference current. Physical properties after the analysis of the brushless dc motor, can establish its mathematical model, combined with control system mathematical model, it can achieve motor control. After compare the simulation results and theoretical analysis, you can see this control system has good control effect.Keywords: Brushless DC Motor; double-loop control system; MATLAB/Simulink; PI control目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究现状及分析 (3)1.3 研究目的及意义 (4)1.4 本文的主要内容 (4)第二章 MATLAB中S-函数的介绍 (6)2.1 S-函数的介绍与使用方法 (6)第三章无刷直流电机的组成结构与工作原理 (10)3.1 无刷直流电机的基本结构 (10)3.1.1 无刷直流电机的基本结构原理 (10)3.1.2 电子开关电路 (11)3.2 无刷直流电机的工作原理 (11)第四章双闭环控制策略 (15)4.1 PI调节器的原理 (15)4.2 双闭环控制系统原理与仿真 (16)4.2.1 转速调节模块 (18)4.2.2 参考电流模块 (18)4.2.3 电流滞环控制模块 (19)第五章无刷直流电机的数学建模 (23)5.1 无刷直流电机的基本特性 (23)5.1.1 基本方程 (23)5.1.2 运行特性 (25)5.2 无刷直流电机的数学模型与仿真模型 (29)5.2.1 电压方程 (29)5.2.2 等效电路 (30)5.2.3 状态方程 (30)5.2.4 转矩方程 (33)5.2.5 电机本体模块 (35)5.3 电压逆变模块 (36)5.4 中性点模块 (37)第六章仿真结果与分析 (38)6.1 整体仿真系统模型 (38)6.2 仿真结果与分析 (38)第七章总结与体会 (42)结束语 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录 (47)第一章绪论1.1 研究背景传统直流电机以机械形式进行换向，存在火花、无线电干预、噪声和寿命短等严重弊端。
直流无刷电机毕业设计.doc
（1）正确设计原理图
（2）采购元器件
（3）焊接元器件
（4）调通硬件
（5）设计软件，电机正常运转
验收
标准
（1）原理图
（2）元器件
（3）电路版
（4）调试完成的成品板
（5）设计软件，电机正常运转
主要性能指标
1.具有控制开环、三相或四相无刷直流电机;
2.可以选择在60°/120°或120°/240°的传感器相位角；
1.4
脉宽调制即PWM (Pulse Width Modulation)控制就是对脉冲宽度进行调制的技术，即通过对一系列的脉冲宽度进行调制，来等效地获得所需波形。PWM驱动是利用大功率管的开关特性，按固定频率来接通和断开，并根据需要改变一个周期内“接通”与“断开“时间的长短，通过改变无刷直流电动机定子绕组上电压脉冲的占空比来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。
3.2
无刷直流电机驱动器原理图如图3－2所示。单片机的6路PWM输出控制电机驱动MOS管，无刷直流电机的霍尔信号送入单片机作为换向的依据。
从电机转子位置检测器送来的三相位置检测信号(SA，SB，SC)一方面送入单片机，经单片机结合正反转控制端、起停控制端、制动控制端、电流检测端等控制逻辑信号状态，经过运算后，产生逆变器三相上、下桥臂开关器件的6路原始控制信号，其中，三相下桥开关信号还要按无刷直流电机调速机理进行脉宽调制处理。处理后的三相下桥PWM控制信号(AT，BT，CT，)经过驱动电路整形、放大后，施加到逆变器的6个开关管上，使其产生出供电机正常运行所需的三相方波交流电流。
SZPT33035提供I2C接口与MCU进行通信控制，通信时钟可达400Kbps。
SZPT33035具有高可靠性，内置振荡和上电复位以及看门狗电路；
无刷直流电机毕业设计
无刷直流电机毕业设计编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：电动小车中无刷直流电机的控制系统业学号： 0822104学生姓名：姚振德指导教师：方光辉（职称：副教授）（职称：）2019年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）电动小车中无刷直流电机的控制系统是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级：学号：作者姓名：月无锡太湖学院信机系电子信息工程专业毕业一、题目及专题：1、题目设计论文任务书2、专题一、课题来源及选题依据：直流电动机因其优良的调速、起动、制动性能在各种电力拖动系统中得到广泛的应用，但因直流电机的机械换向出现的火花等问题在一些地方限制了直流电机的使用。
自20世纪70年代以来，电力电子器件迅速发展，研制并生产出多种既能控制其导通又能控制其关断的全控型器件，如门极可关断晶闸管（GTO ）、电力晶体管（GTR ）、电力场效应管（P-MOSFET ）、绝缘栅极双极型晶体管（IGBT ）等，这些全控型器件性能优良，由它们构成的电子开关在直流电机中取代了机械换向，构成直流无刷电机，解决了机械换向出现的火花等问题，同时由全控元件组成的脉宽调制直流调速系统（简称PWM 调速系统）近年来在中小功率直流传动中得到了迅猛的发展, 且由于专用集成电路的出现，使控制器性能更加优良，体积减小。
本课题研究电动小车中无刷直流电机的控制系统。
二、本设计应达到的要求：了解电动小车的工作情况，其负荷特点；了解PWM 技术的现状﹑发展以及其应用价值和可操作性。
明确生产机械对ZD 调速系统的要求；拟定ZD 调速方案；熟悉无刷ZD 电动机的基本工作原理；熟悉位置检测传感器的原理；选用专用PWM 集成电路在无刷直流电动机进行速度控制；应用集成驱动电路完成对电动机驱动和调速等性能的要求；完成毕业设计总体方案。
毕业设计：无 刷 直 流 电 机 控 制 器 设 计
2.4发展趋势
随着石油能源的日趋紧张以及人们环保意识的增强, 电动自行车越来越受欢迎。用无刷电机驱动已成为电动车的发展方向。永磁直流无刷电机是近年来迅速成熟起来的一种新型机电一体化电机。该电机由定子、转子和转子位置检测元件霍尔传感器等组成, 既具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便的特点, 又具有直流电机良好的调速特性,并且无机械式换相器, 现已广泛应用于各种调速场合。无刷直流电机因其体积小、转矩高、可靠性高、维护方便等优点, 在电动自行车等家用设备中得到了广泛的应用。 以前没有一个专用控制芯片能够对霍尔传感器检测出的位置信号进行译码, 它本身更不具备过流、过热、欠压、正反转选择等辅助功能, 因此设计者最初采用分立元件组成的庞大的模拟电路来对它进行控制, 使得系统的设计、调试相当复杂, 而且要占用很大面积的电路板, 有时候与把控制器内嵌到电机内部的要求相矛盾。后来MOTOROLA公司研制了无刷电机控制专用芯MC33035, 它集译码、过流、过热、欠压、正反转选择诸功能于一身, 组成的系统所需外围电路比较简单。无刷直流电机控制器结构有多种形式, 最初是采用分离元件组成的庞大而复杂的模拟控制电路, 由于调试难度大, 稳定性差, 已逐渐被淘汰 以微机(单片机) 为核心构成的数字控制电路调速控制功能强, 但存在着运算速度慢的缺陷, 一般只适用于复杂的运行控制场合新型电机控制专用芯片的出现, 给无刷直流电机调速装置的设计带来了极大的便利, 这种集成模拟控制芯片控制功能强、保护功能完善、工作性能稳定, 组成的系统所需外围电路简单、抗干扰能力强, 特别适用于工作环境恶劣、对控制器体积、价格性能比要求较高的场合。
基于MC33035的无刷直流控制系统毕业设计
基于MC33035的无刷直流控制系统毕业设计刷直流电动机的发展现状：无刷电动机的诞生标志是1955年美国D．Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利。
而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段，是在1978年的MAC经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。
之后，国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究，先后研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。
20多年以来，随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展。
无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机，而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。
直流电动机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用，但普通的直流电动机由于需要机械换相和电刷，可靠性差，需要经常维护；换相时产生电磁干扰，噪声大，影响了直流电动机在控制系统中的进一步应用。
为了克服机械换相带来的缺点，以电子换相取代机械换相的无刷电机应运而生。
1955年美国D．Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利，标志着现代无刷电动机的诞生。
而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段，是在1978年的MAC经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。
之后，国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究，先后研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。
20多年以来，随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展。
无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机，而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。
无刷直流电动机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*、易于控制。
其应用从最初的军事工业，向航空航天、医疗、信息、家电以及工业自动化领域迅速发展。
在结构上，与有刷直流电动机不同，无刷直流电动机的定子绕组作为电枢，励磁绕组由永磁材料所取代。
无刷直流电机控制系统控制器设计
航空工业管理学院毕业论文（设计）2014 届电气工程及其自动化s 专业 1206972 班级题目无刷直流电机控制系统控制器设计姓名垒刚学号 120697201指导教师建锋职称副教授二О一四年五月六日摘要无刷直流电动机控制系统设计主要包括控制器、功率变换器和软件设计。
本人的设计主要是进行控制器的设计，本设计主要是介绍了直流电动机的发展概况、组成结构、工作原理、控制方式以及单片机AT89C51的在系统中的应用。
本人设计的控制器主要是由AT89C51的单片机将位置检测电路、换相逻辑电路、键盘接口回路连接到一起。
当无刷直流电动机在转动时，位置传感器根据转子当前的转动位置，发出相应的的信号CAP1-CAP3，然后再由单片机输出的PWM调制信号PWM1（P0.6）和AT89C51输出的信号(P0.0～P0.5)逻辑组合变换后得到控制6个功率管的触发信号（PWM11——PWM16），通过改变PWM脉冲信号的占空比来实现对电机转速的控制。
无刷直流电机的定子电枢绕组换相和正反转控制是通过用反映电机转子位置的霍尔信号改变MOSFET功率管的开通和关断的顺序来实现的。
通过键盘的输入进而来实现电动机的的启动、停止、动、正转和反转，从而实现了无刷直流电动机的简单的自动化控制。
关键词无刷直流电动机；AT89C51单片机：PWMAbstractBrushless DC motor control system design includes a controller, a power converter and software design. I designed primarily for controller design, the design is mainly introduces the development of DC motors, composition structure, working principle, method and SCM AT89C51 control applications in the system. I designed controller AT89C51 microcontroller primarily by the position detection circuit commutation logic circuit, keyboard interface circuits connected together. Brushless DC motor control MCU controller is mainly based on the current rotational position of the rotor, to issue the corresponding control word, by changing the duty cycle of the PWM pulse signal to achieve the motor control. Brushless DC motor stator and armature winding commutation reversing control is achieved by changing the opening of the power MOSFET on and off with the order reflecting the Hall rotor position signals to achieve. By entering the keyboard and then start the motor to achieve, stop, move, forward and reverse, in order to achieve a simple automated control of brushless DC motor.KeywordsBrushless DC motor; AT89C51 microcontroller: PWM目录摘要 (1)第一章无刷直流电动机的原理和机构的概述 (5)1.1 无刷直流电动机的发展概况 (5)1.2本设计容及研究 (6)1.3 无刷直流电动机的结构和基本工作原理 (6)1.3.1 现对无刷直流电动机各部分的基本结构说明 (6)1.3.2 无刷电机的运行原理 (7)1.3.3 无刷直流电动机转矩分析 (8)1.3.4 无刷的直流电动机与输出开关管换流信号 (10)第二章无直类型的流电动机的控制器方案 (13)2.1无刷的直流电动机系统 (13)2.2无刷直流电动机控制器设计方案 (13)2.2.2 无刷的直流电动机控制系统组成框图 (13)2.3控制器的基本原理 (14)2.4脉宽调制（PWM）技术 (15)2.4.1 脉宽调制的原理 (15)第三章无刷直流电动机控制器的硬件设计 (16)3.1 AT89C51单片机简介 (16)3.2单片机最小系统 (17)3.3传感器选择 (21)3.4单片机与键盘接口设计 (19)3.5 位置检测电路设计 (21)3.6换相逻辑电路的设计 (25)第4章控制器软件部分的设计 (28)4.1 控制器软件设计总述 (28)4.2程序流程图 (28)结束语 (32)致 (33)参考文献 (34)第一章无刷直流电动机的原理和机构的概述前言无刷类型直流的电动机为一种很新型的电动机，单片机被作为了它的控制核心的电动机控制器为本设计的目的和要求，其中包括硬件系统设计和软件系统设计。
无刷直流电机控制系统的设计——毕业设计
无刷直流电机控制系统的设计——毕业设计学号：1008421057本科毕业论文（设计）(2014届)直流无刷电机控制系统的设计院系电子信息工程学院专业电子信息工程姓名胡杰指导教师陆俊峰陈兵兵高工助教2014年4月摘要无刷直流电机的基础是有刷直流电机，无刷直流电机是在其基础上发展起来的。
现在无刷直流电机在各种传动应用中虽然还不是主导地位，但是无刷直流电机已经受到了很大的关注。
自上世纪以来，人们的生活水平在不断地提高，人们在办公、工业、生产、电器等领域设备中越来越趋于小型化、智能化、高效率化，而作为所有领域的执行设备电机也在不断地发展，人们对电机的要求也在不断地改变。
现阶段的电机的要求是高效率、高速度、高精度等，由此无刷直流电机的应用也在随着人们的要求的转变而不断地迅速的增长。
本系统的设计主要是通过一个控制系统来驱动无刷直流电机，主要以DSPIC30F2010芯片作为主控芯片，通过控制电路采集电机反馈的霍尔信号和比较电平然后通过编程的方式来控制直流无刷电机的速度和启动停止。
关键词：控制系统；DSPIC30F2010芯片；无刷直流电机AbstractBrushless dc motor is the basis of brushless dc motor, brushless dc motor is developed on the basis of its. Now in all kinds of brushless dc motor drive applications while it is not the dominant position, but the brushless dc motor has been a great deal of attention.Since the last century, constantly improve the people's standard of living, people in the office, industrial, manufacturing, electrical appliances and other fields increasingly tend to be miniaturization, intelligence, high efficiency, and as all equipment in the field of motor is in constant development, people on the requirements of the motor is in constant change. At this stage of the requirements of the motor is high efficiency, high speed, high precision and so on, so is the application of brushless dc motor as the change of people's requirements and continuously rapid growth.The design of this system mainly through a control system to drive the brushless dc motor, mainly dspic30f2010 chips as the main control chip, through collecting motor feedback control circuit of hall signal and compare and then programmatically to control the speed of brushless motor and started to stop.Keywords: Control system; dspic30f2010 chip; brushless DC motor目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (IV)1 引言 01.1 研究背景及意义 01.2 国内外研究现状 (1)1.3 设计任务与要求 (1)2 基本理论 (1)2.1 无刷直流电机的结构以及基本原理 (1)2.2 无刷直流电机的运行特性 (4)2.3 无刷直流电机的应用 (5)3 直流无刷直流电机控制系统的设计 (6)3.1 无刷直流电动机系统的组成部分 (6)3.2 无刷直流电机控制系统的设计 (8)4 直流无刷电机的电路设计 (9)4.1 开关电路的设计 (9)4.2 保护电路的设计 (9)4.3 驱动电路的设计 (10)4.4 反馈电路的设计 (10)4.5 电源电路的设计 (11)5 直流无刷电机控制系统的软件设计 (11)5.1 系统功能的实现 (12)5.2 软件流程图 (12)6 实物成果及展望 (13)致谢 (16)参考文献 (16)附录 (19)1 引言近年来随着微电子技术自动控制技术和新型永磁材料的发展，无刷直流电机的应用越来越广泛。
无刷直流电机控制毕业设计论文
摘要摘要近些年来，随着人们对保护生态环境意识的逐渐提高，电动车得到了迅速发展，相信这种电动车在将来会成为人们广泛应用的一种交通工具。
本文介绍了基于TMS320LF2407的霍尔位置传感器直流无刷电机控制系统的设计原理和设计过程。
以如何构建该系统为中心，侧重于TMS320LF2407技术在BLDCM 控制系统中的具体应用。
首先对直流无刷电机的基本组成环节、基本工作原理作了详细的介绍，分析了直流无刷电机的换相过程和PWM 信号的分配情况。
在此基础上，提出了基于DSP 技术的有位置传感器设计方案，并根据该方案分别进行了硬件电路和系统软件的设计与调试。
硬件部分先作了整体设计的论述，然后对主要的电路设计，及一些重要电子元器件及其参数的选择做了介绍。
软件部分也首先介绍了整体设计，接着详细论述了软件实现方面的几个问题。
关键词：电动车；无刷直流电动机；霍尔位置传感器；TMS320LF2407ABSTRACTABSTRACTIn the recent years，as People are gradually awareness of protecting the ecological environment，the electric vehicles has been rapid developed. So we believe the electric vehicles will be widely used in the future.This document presents the theory and process of the design for a hall position sensor BLDCM motor using TMS320LF2407. Regard how to structure the control system with TMS320LF2407 chip as the center in this paper .I first talk about the basic component part, the basic running principle of the BLDG motor. Followed, it analyses the course of changing phase and distributing of PWM signal. Based on these facts, we present the sensor solution for BLDG motor, design the hardware system and software system. The part of hardware design first expounds the whole design. Then the design of several primary circuits is discussed and the choice of some important electronic components and their parameters in these circuits is analyzed. The part of software design also first discusses the whole design. Then some problems on soft ware realization are dissertated.Key words ：the electric vehicles；BLDCM；hall position sensor；TMS320LF2407毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
无刷直流电机控制系统的设计——毕业设计学号：1008421057本科毕业论文（设计）(2014届)直流无刷电机控制系统的设计院系电子信息工程学院专业电子信息工程姓名胡杰指导教师陆俊峰陈兵兵高工助教2014年4月摘要无刷直流电机的基础是有刷直流电机，无刷直流电机是在其基础上发展起来的。
现在无刷直流电机在各种传动应用中虽然还不是主导地位，但是无刷直流电机已经受到了很大的关注。
自上世纪以来，人们的生活水平在不断地提高，人们在办公、工业、生产、电器等领域设备中越来越趋于小型化、智能化、高效率化，而作为所有领域的执行设备电机也在不断地发展，人们对电机的要求也在不断地改变。
现阶段的电机的要求是高效率、高速度、高精度等，由此无刷直流电机的应用也在随着人们的要求的转变而不断地迅速的增长。
本系统的设计主要是通过一个控制系统来驱动无刷直流电机，主要以DSPIC30F2010芯片作为主控芯片，通过控制电路采集电机反馈的霍尔信号和比较电平然后通过编程的方式来控制直流无刷电机的速度和启动停止。
关键词：控制系统；DSPIC30F2010芯片；无刷直流电机AbstractBrushless dc motor is the basis of brushless dc motor, brushless dc motor is developed on the basis of its. Now in all kinds of brushless dc motor drive applications while it is not the dominant position, but the brushless dc motor has been a great deal of attention.Since the last century, constantly improve the people's standard of living, people in the office, industrial, manufacturing, electrical appliances and other fields increasingly tend to be miniaturization, intelligence, high efficiency, and as all equipment in the field of motor is in constant development, people on the requirements of the motor is in constant change. At this stage of the requirements of the motor is high efficiency, high speed, high precision and so on, so is the application of brushless dc motor as the change of people's requirements and continuously rapid growth.The design of this system mainly through a control system to drive the brushless dc motor, mainly dspic30f2010 chips as the main control chip, through collecting motor feedback control circuit of hall signal and compare and then programmatically to control the speed of brushless motor and started to stop.Keywords: Control system; dspic30f2010 chip; brushless DC motor目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (IV)1 引言 01.1 研究背景及意义 01.2 国内外研究现状 (1)1.3 设计任务与要求 (1)2 基本理论 (1)2.1 无刷直流电机的结构以及基本原理 (1)2.2 无刷直流电机的运行特性 (4)2.3 无刷直流电机的应用 (5)3 直流无刷直流电机控制系统的设计 (6)3.1 无刷直流电动机系统的组成部分 (6)3.2 无刷直流电机控制系统的设计 (8)4 直流无刷电机的电路设计 (9)4.1 开关电路的设计 (9)4.2 保护电路的设计 (9)4.3 驱动电路的设计 (10)4.4 反馈电路的设计 (10)4.5 电源电路的设计 (11)5 直流无刷电机控制系统的软件设计 (11)5.1 系统功能的实现 (12)5.2 软件流程图 (12)6 实物成果及展望 (13)致谢 (16)参考文献 (16)附录 (19)1 引言近年来随着微电子技术自动控制技术和新型永磁材料的发展，无刷直流电机的应用越来越广泛。
他已经在各个领域中被应用，如军事领域、家用电器领域、工业领域等等。
1.1研究背景及意义有刷电机出现的比较早，大约在上世纪40年代以来就已经占据了整个领域市场的主要地位因为他的一系列优点，如价格低、可靠性好、变速平稳等等优点，但是它有一个致命的弱点就是它的碳刷容易磨损而且非常不容易更换，而且他的运行电流比较大这样就比较容易降低电机的寿命[1]。
为了有效的克服其弱点科学家进行了大量研究，终于在1955年美国科学家D.Harrison发现了用晶体管换相线路用来代替直流有刷电机的碳刷的方法并申请的专利，这标致了无刷直流电机的出现。
但这只是无刷电机的雏形，1962年，T.G.Wilson 和P.H.Trickey提出“固态换相直流电机”专利，这才标志着无刷直流电动机的真正诞生。
其实无刷直流电机的思想早在1917年就已经出现了，当时主要是由Bolgior提出的，他当时提出用整流管代替提直流有刷电机的机械刷，这就是无刷直流电机的基本思想。
无刷直流电机的真正应用主要是在上世纪60年代，因为无刷直流电机主要是取决于电子技术的发展，在上个世纪六十年代以后电子技术飞速的发展直接决定了无刷直流电机的广泛应用。
无刷直流电机最先的应用是在航空技术中，这主要得益于无刷直流电机的高可靠性。
相比较其他电机无刷直流电机的主要特点有：1、重量轻、体积小、出力大；2、具有直流无刷电机的优点，同时又取消了机械刷和滑环等结构；3、调速比较简单；4、可以低速大功率运行，这样就省去了减速机直接要驱动大功率的负载；5、启动电流小，启动转矩大；6、调速的范围广，无级调速，过载能力比较强；7、可以用软件启动和软件停止，制动性能比较好，省去了机械制动或者电磁制动的装置；8、效率高，由于无刷直流电机没有来了机械刷和励磁损耗，所以节电效率比较高；9、可靠性高，稳定性好，维修保养比较简单，适应能力比较强；10、噪音小，震动小，寿命长；11、不会产生火花适合一些特殊场所；从上面的分析我们可以看出来无刷直流电机相对于其他电机还是一种新型的电机，无刷直流电机的发展与电子技术的发展密不可分，所以我们深入研究无刷电机的控制方法有着非常重要的现实意义[2]。
1.2 国内外研究现状我国对无刷直流电机的研究比较早而我们国内的研究则起步比较晚，近三十年来针对异步电动机变频调速的研究，归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法，稀土永磁无刷直流电动机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。
无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性，同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为BLDC.无刷直流电机的运转效率，低速转矩，转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好，所以值得业界关注.本产品已经生产超过55kW，可设计到400kW,可以解决产业界节电与高性能驱动的需求。
无刷直流电机在我国的发展时间较短，我国的无刷直流电机主要起步于上世纪七十年代初，当时研制主要是为了我国的某些科研单位的需求，但是经过了四十年的发展随着技术的日益成熟与完善无刷直流电机得到了迅猛发展。
已在高级电子设备、机器人、航空航天技术、数控装置、医疗器械、家用电器、电动车等多个领域得到广泛应用，并在深圳、长沙、上海等地形成初具规模产业链，在技术上不断推进行业的发展。
1.3 设计任务与要求1、设计任务利用DSPIC芯片制作一个控制系统，该控制系统的主要功能是控制无刷直流电机的有效运作，包括调速等；用专业软件绘制控制系统的PCB，以及熟练掌握相关专业软件；焊接PCB以及写入程序。
2、设计要求要能够完整的实现其功能调速、复位、停止；尽可能的降低成本；电路要具有过流保护作用；直流无刷电机的功率为60w，要使电路能够有效负载。
2 基本理论无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。
无刷电机是指无电刷和换向器（或集电环）的电机，又称无换向器电机，它相比较于传统的有刷电机结构比较复杂[3]。
2.1 无刷直流电机的结构以及基本原理BLDC 属于同步电机的一种，这就意味着它的定子产生的磁场和转子产生的磁场是同频率的，所以BLDC 并不会产生普通感应电机的频差现象。
BLDC中又有单相、2相和3相电机的区别，相类型的不同决定其定子线圈绕组的多少。
在这里我们将集中讨论的是应用最为广泛的3相 BLDC。
BLDC定子是由许多硅钢片经过叠压和轴向冲压而成，每个冲槽内都有一定的线圈组成了绕组，可以参见图 2-1。
从传统意义上讲，BLDC的定子和感应电机的定子有点类似，不过在定子绕组的分布上有一定的差别。
大多数的BLDC定子有3个呈星行排列的绕组，每个绕组又由许多内部结合的钢片按照一定的方式组成，偶数个绕组分布在定子的周围组成了偶数个磁极。
BLDC的定子绕组可以分为梯形和正弦两种绕组[4]，它们的根本区别在于由于绕组的不同连接方式使它们产生的反电动势不同，分别呈现梯形和正弦波形，故用此命名了。
另外还需要对反电动势的一点说明就是绕组的不同其相电流也是呈现梯形和正弦波形，可想而知正弦绕组由于波形平滑所以运行起来相对梯形绕组来说就更平稳一些[5]。
但是，正弦型绕组由于有更多绕组使得其在铜线的使用上就相对梯形绕组要多。
平时由于应用电压的不同，我们可以根据需要选择不同电压范围的无刷电机。
48V 及其以下应用电压的电机可以用在汽车、机器人、小型机械臂等方面。
100V 及其以上电压范围的电机可以用在专用器具、自动控制以及工业生产领域。