基于F28035的高速无刷直流电机控制系统的设计
高速永磁无刷直流电机，由于其高功率密度，控制简单等特点，在航空航天等领域具有很高的应用价值。本文采用DSP全数字控制平台重点研究了与无刷直流电机相关的以下几个内容。 针对电机静止或转速很低时无法实现无位置起动，采用改进的三段式起动方法，在起动过程中采用恒流升频加速策略，实现了电机的软起动。接着研究了基于坐标变换的无位置传感器技术，该方法通过检测经RC低通滤波的电机三相端电压，采用坐标变换计算出仅含有反电势基波的电压波形，其过零点就是电机的换相时刻。该方法可控制坐标旋转的角度，从而实现相位超前滞后的调节，实时补偿由RC滤波引入的相位滞后。最终实现电机全速范围内的无位置传感器运行。 研究了基于前级BUCK调压调速的驱动策略。前级BUCK电路承担调压调速的任务，全桥电路完成逻辑换相的功能。为提高系统的功率密度，前级BUCK变换器采用三相交错并联控制。电机转速外环采用数字PI调节，BUCK电路电流内环采用峰值电流控制。利用F28035片上模拟比较器实时性高的优点，采用数模混合的控制方式，利用单个芯片就实现了BUCK电路的峰值电流控制。 利用MATLAB/Simulink建立了系统的仿真模型，对控制系统速度闭环策略以及无位置控制策略进行了仿真验证。仿真分析了系统参数对电机运行性能的影响。 最后，介绍了系统软硬件的实现方案和调试过程。实验结果验证了上述理论和仿真分析的正确性。系统具有良好的动静态性能，为进一步深入研究高速永磁无刷直流电机系统奠定了基础。
高速无刷直流电机;BUCK电路;无位置传感器技术;控制系统
南京航空航天大学
硕士
电力系统及其自动化
王晓琳
2013
中文
TM33;TM301.2
84
2014-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）