正弦波驱动无刷直流电机调整系统研究

【摘要】随着新型制造工艺技术、新型高性能材料及电力电子技术的迅速发展,无刷直流电机(BLDCM)正朝着高性能、低成本的方向发展,并在国防、航空航天、汽车和家用电器等领域得到了广泛的应用与推广。近年来,随着对电机噪声、转矩脉动及直流电压利用率要求的不断提高,采用空间矢量脉宽调制策略实现无刷直流电机正弦波驱动成为电机的首选控制策略。本课题首先在研究了无刷直流电机基本工作原理与相关的控制策略基础之上,重点介绍空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法基本原理及其实现方法。在硬件电路方面,选用Microchip公司的dsPIC30F3010作为核心处理器,开发了基于空间矢量脉宽调制的无刷直流电机调速系统,并为此搭建了主电路、驱动及逆变电路和过流、过压等电路,同时对各个模块工作原理进行了详细的介绍。接着,在软件编程方面,采用传统的转速闭环PID控制策略,实现了无刷直流电机速度的调节与控制,同时,根据dsPIC30F3010控制芯片的自身的特点,在MPLABIDEv8.9软件开发环境下,采用C语言完成程序代码的编写及软件的调试。另外,为增强控制系统设计的合理性,采用MATLAB中的SIMULINK仿真工具完成空间矢量PWM模块的仿真。最后,在无刷直流电机负载为空载的条件下,对控制系统进行软硬件调试,实验结果表明采用空间矢量脉宽调制方法(SVPWM)可以实现电机的正弦波驱动与平稳调速,证明了系统设计的可行性。
【作者】孟姗；
【导师】郎宝华；
【作者基本信息】西安工业大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】正弦波；无刷直流电机；调速；SVPWM；数字信号控制器；

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