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《基于st7的直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、哈爾濱-丁程大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)實(shí)際上是以電子換向代替機(jī)械換向的直流電動(dòng)機(jī),因而保持了直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)良特性,具有較好的起動(dòng)和調(diào)速性能,又因它無(wú)需機(jī)械換向器使電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以從根本上克服一般有刷直流電動(dòng)機(jī)易于產(chǎn)生換向火花的弊病,在航天、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等許多工業(yè)領(lǐng)域己得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)隨著電力電子和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展,永磁直流無(wú)刷電機(jī)以其體積小、重量輕、高效低噪、單機(jī)容量大、可靠性高的特點(diǎn),成為了新一代電力推進(jìn)電機(jī)。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)及其硬件芯片的迅猛發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁直流無(wú)刷電機(jī)快速、可靠地控制提供了有利條件。S
2、TMicroelectronics公司專門為電機(jī)的控制設(shè)計(jì)了8位控制器ST7FMClK2。該芯片集成了許多直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制外圍電路,特別適合于無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制,可以為高性能傳動(dòng)控制提供可靠而高效的信號(hào)處理與控制硬件,具有很高的性價(jià)比。本文以電動(dòng)自行車用直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際要求為背景,設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了基于ST7的轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)經(jīng)典PID控制系統(tǒng)。其中系統(tǒng)硬件部分完成了基于ST7的外圍擴(kuò)展電路、驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)電路等設(shè)計(jì),然后完成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)以及PID控制算法,最后對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題
3、進(jìn)行了分析并提出了改進(jìn)的方法。對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真,給出了模糊PID控制器設(shè)計(jì)步驟并建立了模糊控制規(guī)則。相對(duì)于參數(shù)固定的經(jīng)典PID控制器,模糊PID控制器具有可根據(jù)被控制對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)在線調(diào)整控制器自身的能力,滿足了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)工況變化的要求。仿真結(jié)果表明,模糊PID控制系統(tǒng)相對(duì)于經(jīng)典PID控制系統(tǒng)具有響應(yīng)速度更快、超調(diào)更小、穩(wěn)定性更好的特點(diǎn),對(duì)實(shí)際系統(tǒng)具有一定的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:ST7FMClK2;直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī);模糊PID控制;計(jì)算機(jī)仿真哈爾濱T程大學(xué)碩十學(xué)位論文ABSTRACTThepermanentma
4、gnetbrushlessDCmotorisaDCmotorusingelectroniccommunicationinplaceofmechanicalcommunicationinfact,SOithasexcellentcharacteristicofDCmotors,forexamplegoodstartandtimingperformance。Itsimplifiesthemotor’SstructureandovercomesthefrictiondisadvantagesofordinaryDCmotor,because
5、itdoesn'tusemechanicalcommunication。ItiSextensivelyusedinaviations,robots,digitalmachinetoolandSOon.Theseyearsalongwiththedevelopmentofpower-electronicstechniqueandmicro—controltechnique,permanentmagneticbrushlessDCmotorischaracterizedbysmallvolume,lightweight,higheffic
6、iency,lownoises,bigstand—alonecapabilityandreliabilityappearedandmatured。Soitishopefultobecomenewgenerationelectricpropulsionmotor.ThegreatdevelopmentofdigitalsignalsprocessorsandhardwarechipshelptorealizepermanentmagneticbrushlessDCmotor'sfastandreliablecontr01.STMicro
7、electronicsoffersanew8-bitcontrollerST7FMC1K2,specificallydesignedfortheneedsofdigitalmotorcontr01.ThischipintegratedmanyBLDCmotorcontrolperipherycircuit,suitedspeciallyinBLDCmotorcontrol,whichprovidereliableandthehighlyeffectivesignalprocessingandthecontrolhardwarefort
8、hehighperformance,ithadtheveryhighperformancetopriceratio.TakingtheactualrequestofBLDCmotorcontrollerofelectri