1、 无刷直流电机论文：基于 dsPIC30F4011 的无刷直流电机直接转矩控制研究【中文摘要】随着永磁材料、电力电子技术和大功率开关器件的发展,无刷直流电机在工业领域得到越来越广泛的应用。但是由于齿槽效应、涡流效应以及无刷直流电机采用电子换相,不可避免地产生了较大的转矩波动,影响整个系统的性能,制约其在高精度、高稳定场合的应用。因此,抑制转矩波动是无刷直流电机研究领域的一项重要内容。本文的主要研究工作：(1)本文首先对无刷直流电机的研究现状进行了阐述,以三相 Y 接无刷直流电机为例,介绍了电机的结构和工作原理,分析并建立了电机的数学模型。(2)针对无刷直流电机转矩波动大的问题,本文提出一种直接
2、转矩的控制策略,它是一种转矩反馈的控制方法,直接在定子坐标系下分析电机的数学模型,控制电机的转矩和磁链,从而获得快速的转矩响应,这种控制策略对转矩的控制效果好,响应快。本文将其用于无刷直流电机的控制,利用其控制转矩的高动态性能,使转矩波动得到较好的抑制,具有一定的实际意义。并在 MATLAB 环境下建立了电机控制系统的仿真模型,对系统进行了仿真,仿真结果表明,这种控制策略能够有效地抑制无刷直流电机的转矩波动。(3)设计了基于单片机 dsPIC30F4011 的无刷直流电机直接转矩控制的控制系统,完成了系统的硬、软件设计,其中硬件电路设计包括电源模块、驱动电路、微处理器控制电路、电流采样电路和保
3、护电路等的设计；在软件设计中,应用程序流程图对系统软件进行了描述,包括主程序和中断处理程序。【英文摘要】With the development of permanent magnet material, power electronics technology and high power switching devices, Permanent magnet brushless DC motors (BLDCM) have been more and more widely used in industry applications. However, because of slot ef
4、fect, eddy current effect and electronic commutation which are used by BLDCM, the torque ripple generated by BLDCM is inevitable. The torque ripple can affect performance of the entire system, and makes the application of BLDCM in some high precision and high stability areas impossible. So the torqu
5、e ripple prohibit scheme become the focus of BLDCM research field.The main work of this paper:(1) The research status of BLDCM is firstly illustrated in the paper. Then taking the three-phase BLDCM for example, the paper discusses the structure and the operating principle of BLDCM, and analysis and
6、establishes its mathematical model.(2) Considering the big torque ripple of the BLDCM, this paper proposes BLDCM DTC strategy. The DTC is a torque feedback control method that directly analysis BLDCM mathematical model on stator coordinate, which can control the torque and flux of the BLDCM in order
7、 to control the torque rapidly and well. In this paper, the DTC that is of high dynamic performance is applied in the BLDCM control system in order to inhibit the BLDCM torque ripple. Then based on the MATLAB environment, the system simulated model is established, and the BLDCM control system is sim
8、ulated. Simulation results show that the DTC scheme can effectively inhibit the BLDCM torque ripple.(3) BLDCM DTC control system based on dsPIC30F4011 MCU is designed, including the hardware and software control system design. The design of hardware circuit includes source circuit, drive circuit, co
9、ntrol circuit, current sampling circuit and protection circuit and so on. Program flow chart is used in the design of software, including the main program and the interruption program.【关键词】无刷直流电机 直接转矩控制 转矩波动抑制 dsPIC30F4011【英文关键词】BLDCM direct torque control torque ripple prohibition dsPIC30F4011【备注】索
10、购全文在线 加我：13.993.8848 同时提供论文辅导写作和学术期刊论文发表服务 本文为学术文献总库合作提供，无涉版权。作者如有异议请与总库或学校联系。 【目录】基于 dsPIC30F4011 的无刷直流电机直接转矩控制研究 摘要 2-3 ABSTRACT 3 第一章 绪论 6-12 1.1 无刷直流电机的发展历程及应用场合 6-8 1.2 无刷直流电机的国内外研究现状 8-10 1.2.1 无位置传感器控制技术 8-9 1.2.2 转矩波动抑制技术 9-10 1.3 本文研究主要内容 10-12 第二章 无刷直流电机的结构与数学模型 12-20 2.1 无刷直流电机的结构组成 12-14
11、 2.1.1 无刷直流电机本体结构 12-13 2.1.2 电子换相电路 13 2.1.3 位置传感器 13-14 2.2 无刷直流电机功率驱动方式 14-15 2.3 无刷直流电机的数学模型 15-20 第三章 无刷直流电机直接转矩控制 20-40 3.1 直接转矩控制的特点 20-21 3.2 直接转矩控制的原理 21-29 3.2.1 按定子磁链定向的动态数学模型 21-23 3.2.2 定子电压矢量的控制作用 23-28 3.2.3 异步电动机的直接转矩控制系统 28-29 3.3 无刷直流电机的直接转矩控制 29-40 3.3.1 无刷直流电机电压空间矢量选择 30-32 3.3.2
12、 电压空间矢量与定子磁链的关系 32-35 3.3.3 无刷直流电机的转矩观测 35 3.3.4 无刷直流电机的直接转矩控制系统 35-40 第四章 无刷直流电机直接转矩控制系统仿真 40-50 4.1 MATLAB/SIMULINK 介绍 40-41 4.2 无刷直流电机直接转矩控制系统仿真模型的建立 41-44 4.2.1 无刷直流电机仿真模型 41-42 4.2.2 霍尔位置传感器仿真模型 42-43 4.2.3 速度和转矩控制仿真模型 43-44 4.2.4 开关表仿真模型 44 4.3 仿真结果 44-50 第五章 基于 dsPIC30F4011 单片机的无刷直流电机控制系统 50-68 5.1 dsPIC30F4011 的特点及结构 50-53 5.2 无刷直流电机控制系统的硬件设计 53-60 5.2.1 电源模块 53-55 5.2.2 驱动电路 55-57 5.2.3 转子位置信号检测电路 57-58 5.2.4 保护电路 58-59 5.2.5 电流采样电路 59-60 5.3 无刷直流电机控制系统的软件设计 60-68 5.3.1 MPLAB集成开发环境(IDE) 60-61 5.3.2 软件的程序模块 61-68 结论 68-70 参考文献 70-72 攻读学位期间的研究成果 72-73 致谢 73-74
