基于TMS320F2812的直流无刷电机控制系统研究

无刷直流电动机采用电子换向器替代了传统直流电动机的机械换向装置，使其保持了直流电机的优良特性，又改善了有刷直流电机效率低、耗电多、噪音大、维护困难和使用寿命短等运行状况。由于无刷直流电机具有高效率、大功率因数、高功率密度、体积小、大转矩、控制简单和维护方便等优点，逐步受到设计者的青睐。在电机控制领域，TI公司推出了2000系列电机控制嵌入式dsp。其中的TMS320F2812应用最为广泛，其指令执行时间或完成一次动作的时间仅为6．67ns，流水线采样最高速率60ns，12位AD采样多达16个通道，PWM输出通道达12个。片上资源非常丰富，使控制系统的价格大大降低而体积缩小、可靠性提高，可以在高度集成环境中实现高性能的电机控制。     

多电机同步控制方式的研究

本文针对多电机同步控制问题,研究了多电机同步控制系统,通过对系统中常用的各种多电机同步控制方式的分析和比较,选择了主从同步控制方式和偏差耦合同步控制方式;结合综合指标优的无刷直流电机作为执行电机。在建立无刷直流电机数学模型的基础上,对双电机主从控制和偏差耦合控制分别进行了数学建模,并用MATLAB对其进行仿真,仿真结果验证了采用偏差耦合控制具有更好的跟随性能。     

基于神经元网络的电机换相控制

无刷直流电机(BLDCM)一般是通过位置传感器产生正确的换相信息实现控制,而在无位置无刷直流电机中,一般通过检测反电动势过零点间接获得换相时刻,但是由于电机的非线性动态特性、温度、转速等因素的影响,难以得到准确的信息.本文利用神经网络的非线性任意逼近特性,提出一种基于神经元网络的电机相位补偿控制.首先由硬件电路获得有效的反电动势信息,再利用BP神经网络的方法进行正确的补偿相位,实现无位置无刷直流电机的控制.     

基于模糊PID模型的无刷直流电机转速控制

摘要：无刷直流电机（BLDCM）是一种多变量、强耦合、非线性、时变的复杂控制系统,采用传统的PID控制很难实现无静差控制。本文针对无刷直流电机（BLDCM）提出了一种基于PID模型的转速控制方案,利用无刷直流电机的电压与转矩转速方程,通过调节PID参数来实现转速控制,采用模糊原理对PID参数进行模糊化,根据电机参数的变化,对PID参数进行在线调整,取得了高精度的转速控制。仿真和实验结果表明,采用本文提出的模糊PID控制方法控制无刷直流电机,能够实现响应速度快、无超调、控制精度高,且系统对干扰和参数变化具有较强的鲁棒性,动、静态性能均优于传统的PID控制和单纯的模糊控制。     

基于自适应模糊PID方法的轮毂无刷直流电机控制与仿真

针对轮毂式电动车用永磁无刷直流电机转速PID控制精度低、控制不稳定和响应滞后等特点,根据轮毂电机参数的变化,利用模糊控制对PID参数进行在线自适应调整,提出了一种基于自适应模糊PID的转速控制方法,获得了高精度的转速控制。首先分析永磁无刷直流电机的动态数学模型,在MATALB/Simulink平台下,将模型按功能进行子模块建模,并通过与S函数相结合构建无刷直流电机的转速自适应模糊PID的双闭环控制系统模型,最后考虑车辆实际行驶情况,进行了电机系统运行工况的仿真分析。结果表明,采用自适应模糊PID控制无刷直流电机,能够实现控制精度高、响应速度快、无超调,且系统对干扰和参数变化具有较强的鲁棒性,明显改善对电动车用轮毂驱动电机的控制效果,提高电动车辆行驶的操纵性和稳定性。     

无位置传感器无刷直流电机数控调速器设计

本文在分析无位置传感器无刷直流电机反电动势检测方法的基础上,设计了硬件检测电路和基于单片机的无刷直流电机数控调速器,并介绍此数控调速器的检测及控制单元,并详细介绍了此控制方案的反电动势检测方法的实现以及单片机生成PWM信号控制驱动桥路的设计,设计中还添加了配套的上位机软件。经验证,调速器能够完成电机调速、电源电压欠压保护、过流保护、速度显示以及上位机控制等一系列功能。     

一种高性能的无刷直流电机控制方法

文中分析了现有无刷直流电机直接转矩中扇区划分方法的问题,针对目前所用6扇区划分方法期望的结果和实际所加空间电压矢量达到的结果之间有太大误差的问题,提出基于空间12扇区划分的无刷直流电机直接转矩控制,并且制定出适合12扇区划分的优化开关表.仿真和试验结果表明基于空间12扇区划分的无刷直流电机直接转矩控制能够更有效地减小电机稳态转矩脉动,从而实现无刷直流电机的高性能控制.     

无刷直流电机控制系统的控制方法研究

无刷直流电机的控制技术研究是当今电机领域的热门课题.在介绍电机发展历史及现状的基础上.说明了无刷直流电机控制系统的3种控制方法,即无位置传感器控制、变结构控制、模糊控制和神经网络控制,并提出需要进一步研究的问题.     

基于DSP的井下用无刷直流电机控制系统设计

提出了一种面向井下应用的无刷直流电机控制器设计方案,使用高速数字信号处理器TMS320F2809作为主控制单元,整体系统由电源管理模块和电机控制模块组成,并采用增量式数字PID算法进行整流稳压控制和转速控制,最终实现利用井下涡轮发电机作为供电电源,同时通过CAN总线接受上位命令控制电机运动状态.对研制完成的井下无刷直流...     

基于DSPIC的无刷直流电机闭环控制系统设计及软硬件实现

介绍了MICROCHIP公司的电机专用数字信号控制器——dsPIC,对永磁无刷直流电机的工作原理进行了简单介绍,提出了基于dsPIC的无刷直流电机数字闭环控制方案,完成了硬件电路的设计,及闭环控制策略的软件实现,并给出了部分源程序。通过硬件电路设计、控制程序的编写、调试,可以看出这一系统结构简单、控制性能优越。     

无刷直流电机DSP逻辑控制程序的Petri网设计方法

提出一种无刷直流(BLDC)电机数字信号处理(DSP)逻辑控制程序的Petri网设计方法.首先,建立霍尔传感器和电机旋转方向的Petri网模型;其次,利用功率管(MOSFET)二二切换规则,设计功率管通断的变迁,获得电机的逻辑控制Petri网模型,并根据Petri网可达图算法,计算无刷直流电机动态系统的状态集合,并利用换相逻辑逐个验证;最后,借助Petri网变迁的激发规则,设计无刷直流电机DSP逻辑控制程序,并对文中方法进行实验验证.结果表明:文中方法能够保证控制程序的正确性和可靠性,可以有效地简化无刷直流电机DSP逻辑控制程序的调试过程.     

无刷直流电机反电势换向方法的探讨

现阶段无位置传感器无刷直流电机成为理想选择并具有广阔的发展前景,但它的控制电路相当复杂.文章就无刷直流电机采用反电势换向的方法进行了仿真实验,实现了用简单实用的PIC单片机对无刷直流电机的控制,并对设计中的计算方法和存在的误差进行了分析,讨论设计中仍然存在的问题,作为下一步完善时的任务.     

纯电动汽车用轮毂无刷电机转矩控制系统的仿真

针对电动汽车用轮毂无刷直流电机的转矩控制进行研究,在满足驾驶员需求功率下,对估算得到的电机输出转矩进行闭环控制,达到了电机的目标输出转矩,能简化控制系统、实现准确控制,提高了系统瞬态响应.利用MATLAB/Simulink搭建了车辆行驶在ECE40行车状态时的动态仿真平台.仿真结果显示:建立的电机转矩控制系统能够控制电机满足驾驶员控制车速的需求,且估算到的输出转矩与电机实际的输出转矩较好的吻合,能使轮毂电机高效、稳定、快速地产生电磁转矩,改善了电动汽车驱动系统性能.     

多相永磁无刷直流电机凸极效应的数学模型

考虑到多相永磁无刷电机转子磁路结构及气隙磁密波形对电机运行性能和控制策略的影响,需要建立准确的电机数学模型。该文根据永磁电机磁场的特性,推导了电磁转矩和反电势的一般表达式,建立了考虑凸极效应和气隙磁密谐波的多相永磁无刷直流电机数学模型,用有限元方法计算模型中的参数。结合一台样机进行了仿真和实验,结果表明该数学模型既准确反映了电机的性能,又可用于多相永磁无刷电机整个系统的仿真计算。     

无刷直流电机匝间短路故障定位及定量评估方法研究

针对无刷直流电机匝间短路故障问题,提出一种结合深度迁移学习和多维特征拟合方法,以实现匝间短路故障的精确定位和定量评估.同步采集电机定子绕组的三相电流信号,将一维电流信号转化为图像信号,采用基于迁移学习的卷积神经网络实现匝间短路故障的定位,在确定故障相之后,从电流信号中提取并筛选敏感特征,采用特征拟合方法实现故障等级的定...     

基于TPU模块的无刷直流电机控制器

设计了以带有时间处理单元（TPU）的摩托罗拉微控制器（MCU）为核心的无刷直流电机控制器,采用以摩托罗拉MCU中TPU模块的PIO和PWM功能实现无刷直流电机控制的方法,设计出控制电路,驱动电路,保护电路及控制软件,该控制器在车辆自动操作系统中得到了应用,实验结果表明控制器硬件简单,软件实用,实时性强。     

非理想反电势无刷直流电机转矩直接控制方法

为了抑制非理想反电势无刷直流电机的转矩脉动,提出一种转矩直接控制方法。将转矩参考值和反馈值输入到转矩控制器之后经过计算得到所要求的占空比,来控制相应的开关管。该方法采用两相导电方式,并在绕组换相期间考虑了直流电源有限的供电能力。仿真和实验表明,与普通的方波电流控制相比,该控制方法能有效抑制由非理想反电势引起的无刷直流电机的转矩脉动。     

基于DSP的双直流电机控制系统设计

针对多电机同步控制系统中调速、换向等问题,基于自动控制技术,设计以PC机为上位机、DSP为下位机能够同时调节双直流电机转速和转向的,以及选择工作电机的控制系统。给出了控制系统相关硬件和软件设计,通过PC机与DSP之间的串口通信,采用上位机串口软件发送数字化控制指令给下位机,控制双直流电机完成一系列预设功能;采用PWM脉宽调制原理对电机的转速进行调节,利用光电编码器通过T法对电机转速进行测量,并通过实测波形显示电机转速。实验结果表明,该系统不仅能够实现双直流电机转速和转向的同步调节,而且可以对工作电机进行选择,达到了双直流电机同步控制的效果,具有一定的可靠性及有效性。     

行波超声电机动态控制模型的研究

对行波超声电机的控制模型进行了研究，并建立了等效动态振动模型。通过仿真分析其激励电学参量对定子振动的影响。利用日本新生株式会社USR60行波超声电机的实验数据对仿真模型进行比较和实用性验证，从而为有效的高性能超声电机控制提供必要的模型参考根据。