基于 DSP 的无刷直流电机
基于DSP的直流无刷电机控制
基于DSP的直流无刷电机控制直流无刷电机（Brushless DC motor，简称BLDC）是一种高性能、高效率、无需维护的电机，广泛应用于机械设备、家电、汽车等领域。
它由电机本体、功率逆变器和位置传感器三部分组成。
传统的BLDC控制方法主要基于模拟电路和硬件电路来实现，存在效率低、难以精确调节的问题。
近年来，基于数字信号处理器（Digital Signal Processor，简称DSP）的BLDC控制技术得到了广泛应用。
基于DSP的BLDC控制系统一般由位置检测模块、电流控制模块和位置控制模块组成。
位置检测模块用于检测转子的位置和速度，一般通过霍尔元件或编码器来实现；电流控制模块用于控制电机相电流，以保证转子的精确位置；位置控制模块用于实现转子的位置控制和速度控制。
基于DSP的BLDC控制系统的主要优点是：一是控制精度高，能够实现对电机的精确控制，提高系统的响应速度和运动平滑性；二是可靠性高，由于采用了数字控制技术，消除了模拟元器件的不确定性和干扰，提高了系统的可靠性和稳定性；三是适应性强，通过编程控制，可以实现多种运动方式和控制策略的切换，满足不同应用场景的需求。
基于DSP的BLDC控制系统也存在一些挑战。
BLDC电机的参数变化和传感器的误差会对系统的控制性能产生影响，需要对系统进行实时校准。
DSP的处理能力有限，对BLDC控制算法的实时性要求较高。
系统的硬件成本相对较高，需要使用高性能的DSP芯片和相关外设。
基于DSP的BLDC控制技术是目前BLDC控制技术的发展趋势。
它通过数字信号处理器的高性能和灵活性，实现了对BLDC电机的精确控制，提高了系统的可靠性和适应性。
随着DSP芯片技术的不断进步，基于DSP的BLDC控制系统将在未来得到更广泛的应用。
基于DSP的直流无刷电机控制
基于DSP的直流无刷电机控制【摘要】本文介绍了基于DSP的直流无刷电机控制技术。
在对无刷直流电机和DSP在电机控制中的应用进行了概述。
接着，详细讨论了基于DSP的直流无刷电机控制原理，DSP控制系统的设计与实现，DSP控制算法的优势，DSP控制系统的性能评估以及实验结果与分析。
总结了基于DSP的直流无刷电机控制的优势，并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究，可以更好地了解DSP在直流无刷电机控制中的应用，为相关领域的工程师和研究人员提供有益的参考和启发。
【关键词】关键词：直流无刷电机控制、DSP、控制原理、控制系统设计、控制算法、性能评估、实验结果、优势、研究展望。
1. 引言1.1 无刷直流电机概述直流电机是一种常见的电动机类型，可以根据其励磁方式分为直流有刷电机和直流无刷电机。
无刷直流电机是一种不需要用碳刷来换向的电机，因此有较低的摩擦损耗和较长的使用寿命。
相比于有刷直流电机，无刷直流电机具有更高的效率和更稳定的性能。
无刷直流电机的控制需要通过控制器来实现，其中数字信号处理器（DSP）在电机控制中发挥着重要作用。
无刷直流电机具有高效、稳定的特性，而DSP在无刷直流电机控制中的应用使得电机的控制更加灵活和精确。
通过研究和应用基于DSP的直流无刷电机控制技术，可以进一步提高电机系统的性能和效率。
1.2 DSP在电机控制中的应用在无刷直流电机控制中，DSP可以实现闭环控制、速度控制、位置控制等功能。
通过精确的信号处理和数据计算，DSP可以实时监测电机的运行状态，并根据需要调整电机的转速和转矩，实现电机的精准控制。
DSP还可以实现智能控制算法，提高电机的能效和响应速度，使电机系统更加稳定可靠。
DSP在无刷直流电机控制中的应用，可以提高电机系统的性能和稳定性，减小系统的体积和功耗，同时简化系统的设计和开发流程。
随着DSP技术的不断成熟和发展，预计在未来的研究中将会有更多的创新和应用。
2. 正文2.1 基于DSP的直流无刷电机控制原理直流无刷电机是一种电磁旋转式电机，不同于传统的有刷直流电机，无需使用碳刷和电刷，因此具有体积小、效率高、寿命长等优点。
基于DSP的直流无刷电机控制
基于DSP的直流无刷电机控制随着科技的不断发展和进步，直流无刷电机在工业控制中的应用越来越广泛。
而直流无刷电机的控制技术也日益成熟，其中基于数字信号处理器（DSP）的控制技术更是备受关注。
本文将从直流无刷电机的工作原理和特点、DSP的基本原理及其在直流无刷电机控制中的应用等方面展开介绍，希望能够为相关领域的研究和应用提供一些参考。
一、直流无刷电机的工作原理和特点直流无刷电机是一种将电能转换为机械能的设备，它通过电磁感应原理实现动力传递。
与传统的直流有刷电机相比，直流无刷电机具有结构简单、寿命长、噪音小、效率高等特点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
直流无刷电机的工作原理是通过控制电机内部的电流来实现转子的定位和控制。
通常情况下，控制直流无刷电机需要知道电机的转子位置和速度，这需要使用一些传感器来获取相关信息。
而在控制方面，通常采用的是PWM控制技术，控制电机的速度和方向。
二、DSP的基本原理及其在直流无刷电机控制中的应用DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）是一种专门用于数字信号处理的微处理器，它能够对数字信号进行高速处理，广泛应用于通信、音频、视频、医疗等领域。
在直流无刷电机控制中，DSP也有着广泛的应用。
DSP在直流无刷电机控制中的主要应用之一是用于控制电机的PWM信号生成。
通过DSP 可以实现精确的PWM信号生成，从而控制电机的速度和方向。
DSP还可以实时地获取电机的转子位置和速度信息，因此可以实现闭环控制，提高电机的控制精度和效率。
DSP还可以用于实现各种复杂的控制算法，例如磁场定位控制、矢量控制等。
这些控制算法可以提高电机的动态响应性能和稳定性，使电机在不同工况下都能够保持良好的控制效果。
基于DSP的直流无刷电机控制系统通常包括DSP模块、功率放大器模块、电机驱动器模块、传感器模块等几个部分。
DSP模块负责控制算法的实现、PWM信号的生成和输出，功率放大器模块负责放大DSP输出的PWM信号，电机驱动器模块负责将放大后的PWM信号传送给电机，传感器模块负责采集电机的转子位置和速度信息。
基于DSP的无刷直流电机伺服控制系统设计
基于DSP的无刷直流电机伺服控制系统设计摘要：随着我国电子电力技术的快速发展，永磁材料也得到了质的飞跃，基于现代控制理论的微处理技术有了巨大的发展，直流无刷电机拥有更长的使用寿命，并且运作效率更高，噪声也相对较小，在我国的航空、汽车、家电等诸多领域中有着广泛的应用。
本文主要围绕直流无刷电机控制技术的组成结构，直流无刷电机的工作原理进行分析，探讨基于DSP的直流无刷电机数字控制系统的设计方式，从而推动我国相关技术行业的不断发展关键词：DSP；直流无刷；数字控制；系统设计1.基于DSP的无刷直流电机工作原理通常情况下，永磁式直流无刷电机的定子是由磁钢组成的，它的主要作用是在电机中形成一定的磁场，电机的电枢绕组在通电之后会产生相应的反应磁场，在无刷电机的工作过程中，会进行一定的换向作用，使得电机内部的两个磁场方向在直流电机运行过程中能够保持互相垂直，从而保证直流无刷电机能够进行平稳的运转，在直流无刷电机的工作过程中，电刷能够有效的引导电流的流通，并且在电机电磁导体中，使经过的电磁位置产生相应的信号电流，由于电流能够改变无刷电机的工作方向，因此直流无刷电机的电刷位置，也决定着电机电流交换的位置。
1.1基于DSP的无刷直流电机主体基于DSP的无刷直流电机主体由静止部分和动作部分两部分组成，其中包括定子和转子。
从基于DSP的无刷直流电机的静止部分分析可知其内部包含了定子的绕组和铁芯两部分构成了电机定子。
定子绕组在电机驱动过程中产生电动势并形成电磁场，驱使无刷直流电机的转子部分发生运作，从而形成动力。
在定子传递动力到转子后转子开始旋转，电机内部由于转子的旋转产生磁场。
对转子分析可知其由永磁体、导磁体等支撑件共同组建而成。
1.2基于DSP的无刷直流电机转子位置传感器基于DSP的无刷直流电机的转子内部还设有帮助转子工作以及协助电机运行的传感器。
一般的转子传感器效果没有基于DSP的无刷直流电机的转子位置传感器灵敏，因为基于DSP的无刷直流电机的转子位置传感器能够给帮助无刷电机判断转子的磁极位置，精确地锁定转子的位置并将信息反馈到无刷电机，实现开关电路换相。
基于DSP的无刷直流电机控制系统设计和仿真研究
基于DSP的无刷直流电机控制系统设计和仿真研究一、本文概述随着现代控制理论和电子技术的飞速发展，无刷直流电机（Brushless DC Motor, BLDC）以其高效率、高可靠性以及优良的调速性能，在航空航天、电动汽车、家用电器和工业自动化等众多领域得到了广泛应用。
然而，无刷直流电机的控制涉及复杂的电磁学、电力电子和控制理论，如何实现其高效、稳定的控制成为研究热点。
数字信号处理器（Digital Signal Processor, DSP）作为一种高性能的微处理器，具有强大的数据处理能力和丰富的外设接口，非常适合用于无刷直流电机的控制。
通过DSP，可以实现电机的精确控制，提高电机的运行效率和稳定性。
本文旨在探讨基于DSP的无刷直流电机控制系统的设计和仿真研究。
介绍了无刷直流电机的基本结构和工作原理，分析了其控制难点和关键技术。
详细阐述了基于DSP的电机控制系统的硬件和软件设计，包括功率驱动电路、控制电路、采样电路等硬件设计，以及控制算法、软件架构等软件设计。
通过仿真实验验证了控制系统的可行性和有效性，为无刷直流电机的实际应用提供了理论和技术支持。
本文的研究内容不仅有助于深入理解无刷直流电机的控制原理，也为无刷直流电机的优化设计提供了有益的参考。
本文的研究成果对于推动无刷直流电机控制技术的发展和应用具有一定的理论价值和实际意义。
二、无刷直流电机的基本原理无刷直流电机（Brushless DC Motor, BLDC）是一种采用电子换向技术替代传统机械换向器的直流电机。
其基本原理是利用电子换向器（通常是功率电子开关如MOSFET或IGBT）控制电机的定子电流，从而实现电机的连续旋转，无需机械换向器与电刷之间的物理接触。
这种设计使得无刷直流电机具有更高的效率、更长的寿命以及更低的维护成本。
无刷直流电机通常包含一个永磁体转子和一个带有多个极对的定子。
定子上的极对数量决定了电机的极数，极数越多，电机的旋转越平滑。
基于DSP的直流无刷电机控制
基于DSP的直流无刷电机控制直流无刷电机（Brushless DC Motor，简称BLDC）是一种采用无刷技术的电动机，它具有高效率、低噪音、长寿命等优点，在许多领域得到了广泛的应用，比如工业生产、汽车制造、航空航天等。
为了实现对BLDC电机的精确控制，需要采用先进的数字信号处理技术，其中基于数字信号处理器（Digital Signal Processor，简称DSP）的电机控制方案成为了一种常见的选择。
本文将介绍基于DSP的直流无刷电机控制技术。
一、直流无刷电机的特点直流无刷电机与传统的有刷直流电机相比，具有多种优点。
由于无需使用碳刷，因此无刷电机摩擦损失小，寿命长，维护成本低。
无刷电机采用电子换向技术，具有更高的效率和运行平稳性。
由于无刷电机采用了电子换向和闭环控制技术，因此可以实现更加精准的速度和位置控制。
二、基于DSP的无刷电机控制系统基于DSP的无刷电机控制系统通常包括三个主要部分：电机驱动器、信号采集与处理模块、以及控制算法模块。
1. 电机驱动器电机驱动器是指用于控制无刷电机的电子器件，其主要功能是根据控制信号来确定电机的转子位置，并提供相应的驱动信号。
常见的电机驱动器包括三相全桥功率放大器、三相半桥功率放大器等。
在基于DSP的控制系统中，电机驱动器通常由DSP芯片控制，以保证对电机的高效、精准控制。
2. 信号采集与处理模块信号采集与处理模块用于获取电机运行过程中的相关信号，比如电流、电压、速度、位置等参数。
这些信号通常需要进行采样、滤波和数学处理等操作，以便后续的控制算法使用。
在基于DSP的控制系统中，通常采用模拟/数字转换器（ADC）来实现信号的采集与处理。
3. 控制算法模块控制算法模块是整个系统的核心部分，其主要功能是实现对电机的速度和位置控制。
常见的控制算法包括PID控制、模型预测控制（MPC）、磁场定向控制（FOC）等。
在基于DSP的控制系统中，控制算法通常在DSP芯片上实现，以保证对电机的高效、精准控制。
基于DSP的直流无刷电机控制
基于DSP的直流无刷电机控制DSP技术（数字信号处理）已经在很多领域得到了广泛的应用，其中之一便是直流无刷电机的控制。
直流无刷电机的控制技术在工业自动化、机器人、电动汽车等领域都有重要的应用价值。
本文将重点介绍基于DSP的直流无刷电机控制技术。
1. 直流无刷电机基本原理直流无刷电机是利用电磁场力以及交流驱动电流来实现转子的旋转运动。
它由定子和转子两部分组成，定子和转子之间的转矩通过对控制电流的调节来实现。
传统的控制方法是利用PWM（脉冲宽度调制）来控制电流，从而控制电机的转速和转矩。
而基于DSP的直流无刷电机控制技术可以更精准地控制电流，进而实现更高效的电机控制。
DSP技术在直流无刷电机控制中的应用主要包括以下几个方面：（1）电流控制：DSP可以通过精确的采样和控制算法，实现对电机电流的精准调节。
可以根据电机的负载情况和所需转矩，动态调整控制电流，以实现更高效的功率输出和更稳定的运行。
（3）位置控制：基于DSP的直流无刷电机控制技术还可以实现对电机位置的闭环控制。
通过接入位置传感器或者利用编码器来实时监测电机的位置，并结合控制算法来实现更加精准的位置控制。
（4）故障检测和保护：DSP可以实现对电机运行过程中的异常情况的监测和检测，并及时采取措施来保护电机和系统的安全。
可以实现对过载、过流、过温等异常情况的检测和保护。
（1）DSP选择：需要选择性能稳定、控制精度高的DSP芯片，常用的有TI的TMS320系列，ADI的ADSP系列等。
（2）传感器选型：需要根据电机的控制需求，选择合适的位置传感器或者编码器，用于实时采集电机的位置、速度等参数。
（3）控制算法设计：需要设计合适的控制算法，包括电流控制、速度控制、位置控制等。
控制算法的设计需要兼顾性能、稳定性和实时性。
（4）系统架构设计：需要设计合理的系统架构，包括DSP和外围设备（传感器、电机驱动器、电源等）的连接和通信方式。
（5）软件开发：需要根据控制需求，开发相应的控制软件，包括控制算法、通信协议、故障处理等。
基于DSP的直流无刷电机控制
基于DSP的直流无刷电机控制直流无刷电机（BLDC）是一种通过电子方式实现转子初级磁场定向的电机。
相较于传统的有刷电机，BLDC具有高效率、高转矩密度、长寿命和低噪音的优势，因此被广泛应用于工业、交通、家电等领域。
基于数字信号处理器（DSP）的BLDC电机控制系统是一种高性能、高精度的控制方法。
其主要包括三个功能模块：速度闭环、电流闭环和定时器。
速度闭环是为了控制电机转速。
通过测量电机转子位置和速度来实现闭环控制，在每个控制周期内，DSP通过比较实际转速和设定转速来计算控制误差，并通过调整PWM（脉宽调制）信号的占空比来实现转速的闭环控制。
电流闭环是为了控制电机的功率输出。
在BLDC电机控制系统中，电机的相电流与相对应的电机转矩成正比关系。
通过测量和控制电机的相电流，可以实现闭环控制电机的输出功率。
通过调整PWM信号的占空比和频率来控制电机的相电流，并确保其达到设定的值。
定时器是控制整个控制流程的重要组成部分。
在BLDC电机控制系统中，定时器用来驱动PWM信号的生成和产生控制周期。
DSP通过定时器的计时信号来触发速度闭环和电流闭环的计算和控制。
基于DSP的BLDC电机控制系统还可以通过PID控制算法来实现更精确的速度和电流控制。
PID控制算法将实际值与设定值进行比较，并根据误差值来调整控制量，从而实现更快速、更准确的闭环控制。
基于DSP的BLDC电机控制系统是一种高效、高精度的控制方法。
通过速度闭环、电流闭环和定时器等功能模块的协调工作，可以实现对BLDC电机的精确控制，同时还可以利用PID控制算法等实现更精确的闭环控制。
这种控制方法适用于各种需要高精度、高效率的直流无刷电机应用中。
基于DSP的无刷直流电机控制方法
算法精度
改进算法，提高控制精度，减小 电机运行过程中的误差，提升电 机性能。
鲁棒性增强
增强控制算法的鲁棒性，减小外 部干扰对电机性能的影响，提高 系统的稳定性。
硬件设计优化
电路板布局优化
合理布置电路板上的元器 件，减小信号传输延时和 干扰，提高信号质量。
电源管理优化
优化电源电路设计，提高 电源稳定性和效率，降低 电源噪声对控制系统的影 响。
基于DSP的无刷直流电机控 制方法
汇报人： 2024-01-01
目录
• 引言 • 无刷直流电机原理 • DSP技术基础 • 基于DSP的无刷直流电机控制
方法 • 优化与改进 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
研究背景
随着工业自动化和智能化的快速发展，无刷直流电机（BLDCM）因其高效、节能、高可靠性等优点 ，在许多领域得到了广泛应用。为了实现无刷直流电机的精确控制，需要研究先进的控制策略和方法 。
直流电机的控制中。
研究趋势
随着人工智能和机器学习技术的不断发展，基于深度学习、强化学习等机器学习算法的 无刷直流电机控制方法成为新的研究趋势。这些方法能够实现对电机的自适应、自主学 习控制，进一步提高电机的性能和智能化水平。同时，随着电力电子技术和传感器技术
的不断发展，无刷直流电机的控制精度和响应速度也将得到进一步提高。
定性。
无刷直流电机应用领域
01
02
03
工业自动化
无刷直流电机广泛应用于 各种自动化生产线、机器 人、数控机床等领域。
电动车
无刷直流电机在电动车领 域具有广泛的应用，如电 动自行车、电动摩托车、 电动汽车等。
家用电器
无刷直流电机也应用于家 用电器中，如空调、冰箱 、洗衣机等。
基于DSP的直流无刷电机控制
基于DSP的直流无刷电机控制直流无刷电机广泛应用于各种领域，例如电动汽车、电动自行车、消费电子、机器人等等。
与传统的直流有刷电机相比，直流无刷电机由于无需刷子摩擦，具有更高的效率、寿命更长、噪音更低等优点。
而基于数字信号处理器(DSP)的直流无刷电机控制技术，可以更加精确地控制电机，以提高电机的性能和可靠性。
首先，直流无刷电机的控制原理需要先理解。
直流无刷电机是由转子和定子两部分组成，通常转子上有永磁体和三相绕组。
电机通过电子换向器控制电流，来控制磁极位置，从而控制电机的转速和位置。
在控制每个绕组通电的时间和电流大小的过程中，DSP在电路中扮演着重要的角色。
其次，基于DSP的直流无刷电机控制技术需要分为两个步骤：一是检测电机位置，二是控制电机旋转。
对于电机位置的检测，DSP通常采用霍尔传感器、反电动势方法或次级反馈法进行。
霍尔传感器适合于速度较低的应用，如风扇和电动工具，它可以精确地测量转子的位置。
而反电动势方法和次级反馈方法通常用于高效率和高速应用，它们可以寻找自身角速度和电机位置信息的关联，以获得转子的位置。
控制电机旋转时，DSP需要计算出转子位置和速度，并确定应该加入的相。
为了实现这一目标，通常会使用一个三相桥式电路，它可以产生三个可控的交流电流源。
在基于功率电流控制的方法中，DSP通过调整每个相的PWM波形，以控制电机的转速和转向。
此时，调节的过程需要注意到电机输出功率，以避免溢出和饱和。
最后，基于DSP的直流无刷电机控制技术在实际应用中还需要考虑到的一些问题。
例如电机电压和电流大小的控制、功率因数的控制、防抖动的设计和矢量控制的运用等等。
在使用DSP控制直流无刷电机时，还需要充分考虑到电机和系统的实际需求和性能要求，以实现更好的效果。
总之，基于DSP的直流无刷电机控制技术已经被广泛应用于各种领域，并在提高电机性能和可靠性方面发挥了巨大的作用。
未来，随着技术的不断发展，基于DSP的直流无刷电机控制技术将会有更加广泛的应用。
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工学硕士学位论文基于DSP的无刷直流电机控制系统鲁宗峰哈尔滨理工大学2005年3月国内图书分类号：TM33工学硕士学位论文基于DSP的无刷直流电机控制系统硕士研究生：鲁宗峰导师：张春喜申请学位级别：工学硕士学科、专业：电力电子与电力传动所在单位：电气与电子工程答辩日期：2005年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学Classified Index：TM33Dissertation for the Master Degree in EngineeringTHE CONTROL SYSTEM OF BLDCMBASED ON DSPCandidate：Lu zongfengSupervisor：Zhang chunxiAcademic Degree Applied for：Master of EngineerSpecialty：Power Electronics and ElectricPower TransmissionDate of Oral Examination：March, 2005University：Harbin University of Scienceand Technology哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于DSP的无刷直流电动机控制系统摘要永磁无刷直流电动机控制系统是一种新型的调速系统。
该系统具有良好的运行、控制及经济性能，显示出巨大的发展潜力。
尤其值得指出的是，我国稀土资源丰富，稀土磁钢生产已达到国际水平，如果充分利用和发挥我国在这方面的优势，大力发展稀土永磁电机，形成无刷直流电动机系列产品，将对提高我国机电产品在国际市场的竞争力，具有战略意义。
本文正是基于这一考虑，对无刷直流电动机的控制技术与控制方法进行研究。
我们用美国TI公司专门为电机的数字化控制设计的16 位定点DSP控制器TMS320LF2407A 作为微控制器。
它集DSP 的信号高速处理能力及适用于电机控制的优化的外围电路于一体，可以为高性能传动控制提供可靠高效的信号处理与控制硬件。
本文在对永磁无刷直流电动机调速系统的发展及应用综述的基础上，介绍了采用DSP芯片对无刷直流电动机进行换向与转速控制的微机控制系统。
文中给出了系统的总体设计方案，分析了无刷直流电机的工作原理和数学模型，提出了驱动电路和控制电路的设计策略。
阐述了该系统的基本结构、工作原理、运行特性及其设计方法。
文中还对硬件各种功能的控制原理和电路设计以及各软件模块(包括位置信号检测，PWM 波产生，正反转控制，故障保护中断处理等)进行了详细的分析。
最后给出了样机运行的实验结果。
关键词无刷直流电动机(BLDCM)；DSP控制系统；脉宽调制- - I哈尔滨理工大学工学硕士学位论文The Control System of a Brushless DCMotor Based on DSPAbstractThe brushless DC motor control system is a novel speed-variable system. It offers excellent characteristics of operation, control and economy, and shows great developing potentiality. Furthermore, our country has rich rare-earth resources, and manufacture of rare-earth magnet steels has already reach international standards. It has strategic significance that the competitive power of our country’s mechanical and electrical products will be enhanced in international markets, if making full benefit of and giving full play to our advantages in this field, and developing rare-earth permanent-magnet motors to form a series of products of BLDCM. In view of above-mentioned reasons, this thesis makes a detailed study on the control technology and methods to BLDCM.Texas Instruments offers a new DSP controller family referenced TMS320- LF2407A, which is specifically designed for the needs of digital motor control. In a single chip application, this device combines a fixed point DSP core with micro-controller peripherals. This chip is able to perform sophisticated control schemes.On the basis of the summary for the development and application of permanent magnet brushless DC motor speed-variable system, this thesis introduces a control system, which uses DSP to control the commutation and speed of BLDCM .The basic structure, operational principle and design method of this system are set forth in this thesis. The thought of hardware design and software programming is introduced as well. At last, the experimental results are presented.Keywords Brushless DC Motor(BLDCM); DSP; Pulse-width Modulation- - II哈尔滨理工大学工学硕士学位论文目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 无刷直流电动机的基本组成环节 (2)1.3 无刷直流电动机的工作原理 (3)1.4 本文研究的主要内容 (8)第2章系统的硬件设计 (10)2.1 引言 (10)2.2 系统的组成 (10)2.3 系统功率变换器的设计 (11)2.3.1 系统功率变换器的基本类型 (12)2.3.2 功率变换器中开关元件的选择 (14)2.3.3开关元件的驱动与缓冲电路的设计 (15)2.4 系统检测电路的设计 (16)2.4.1 位置传感器的设计 (16)2.4.2 电流传感器的设计 (18)2.5 系统保护环节的设计 (19)2.5.1 过、欠压保护电路的设计 (19)2.5.2 过热保护电路的设计 (20)2.5.3 过流保护电路的设计 (21)2.6 异步串行通讯接口设计 (22)2.7 系统控制器的硬件设计 (23)2.7.1 系统控制器的工作原理 (23)2.7.2 TMS320LF2407A DSP简介 (24)2.7.3 系统硬件构成 (25)2.8 本章小结 (26)第3章系统主控软件设计 (27)3.1 系统控制器的软件控制机理 (27)3.1.1 PWM波形的发生 (28)哈尔滨理工大学工学硕士学位论文3.1.2 DSP换向控制原理 (29)3.1.3 电机转速的控制策略 (31)3.1.4 电机的可逆换向控制 (34)3.2 控制软件编制 (36)3.2.1 系统软件结构 (36)3.2.2 主程序 (36)3.2.3 中断服务子程序 (38)3.3 本章小结 (38)第4章电机监控软件的设计 (42)4.1 操作系统对监控系统发展的影响 (42)4.2 开发监控系统工具比较 (43)4.3 串行通信组件的开发 (43)4.3.1 组件分析 (43)4.3.2 实时监控软件的设计 (45)4.4 本章小结 (47)第5章实验结果与讨论 (48)5.1 实验结果 (48)5.2 调试中应注意的问题 (48)5.3 本章小结 (49)结论 (55)参考文献 (56)攻读学位期间发表的学术论文 (59)致谢 (60)哈尔滨理工大学工学硕士学位论文第1章绪论1.1课题背景一个多世纪以来，电动机作为机电能量转换装置，其应用已遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活中。
电动机的主要类型有同步电动机，异步电动机(又称感应电动机)，直流电动机三种。
众所周知，直流电动机具有运行效率高和调速性能好等诸多优点，但是传统的直流电动机均采用电刷，以机械方法进行换相，由于相对的机械摩擦而产生的噪声，火花，电磁干扰以及寿命短等致命弱点再加上制造成本高以及维修困难的缺点，大大限制了它的应用范围，致使目前工农业生产上的大多数场合均采用三相异步电动机。
科学技术的进步，新技术新材料的不断涌现促进了电动机的推陈出新。
在上世纪30年代，就有人开始研制以电子管换相来代替电刷机械换相的无刷直流电机。
至1955年，美国人哈利森等人首次申请用晶闸管换向线路代替机械换相器的专利，标志着现在无刷直流电机的诞生。
1978年原联邦德国MANNESMANN公司的Indramat分部在汉诺威贸易展览会上正式推出其MAC 永磁无刷直流电机及其驱动系统，标志着永磁无刷直流电机真正进入了实用阶段[1]。
1. 家用电器 随着人们生活水平的提高，高效，节能，低噪音，具有环保功能的“绿色家电”越来越受到人们的欢迎。
在空调行业，永磁无刷直流电机的应用己经成为衡量空调技术水准的重要指标之一。
目前，变频空调技术已从异步电机变频控制发展到无刷直流电机的变转速控制，即市场上所宣传的“直流变频空调”，其压缩机电机和室内，室外风机都采用永磁无刷直流电机，与采用交流异步电机变频空调相比，无刷直流电机变转速空调具有启动功率大，效率高，节能，抗电压波动能力强等优点。