電氣工程課程設(shè)計(jì)-無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)-文庫(kù)吧
2025-05-18 00:33 本頁(yè)面
【正文】 ................. 7 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .................................................... 8 硬件設(shè)計(jì)電路圖（見(jiàn)附錄 ） .......................................... 8 驅(qū)動(dòng)電路 .......................................................... 8 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 .............................................................................................................. 9 位置信號(hào)檢測(cè) ...................................................... 9 MOSFET 控制信號(hào)檢測(cè) ............................................... 9 端電壓檢測(cè) ........................................................ 9 總結(jié) ................................................................................................................................ 10 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................. 11 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 1 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 設(shè)計(jì)一個(gè)電動(dòng)汽車無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)。 無(wú)刷直流電機(jī)選用的為內(nèi)置位置檢測(cè)傳感器，三相八極星形繞組接線，電壓24v,功率 52w?？刂葡到y(tǒng)核心為 TI 的 DSP— TMS320F2812，產(chǎn)生 6 路 PWM 波控制信號(hào)送入驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊由 IR 的 IR2130 芯片構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)芯片接收到控制信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)三相全橋電路，全橋電路采用集成塊 FB4710。無(wú)刷直流電機(jī)位置傳感器獲得的信號(hào)通過(guò)光耦隔離后送入 DSP。 DSP 通過(guò) SCI 接口與上位 PC 機(jī)相接，上位機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和正反轉(zhuǎn)。系統(tǒng)采用閉環(huán)增量式 PID 控制，速度檢測(cè)由位置檢測(cè)傳感器獲得。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用三相 Y 型永磁方波無(wú)刷電機(jī) PWM 控制方案，通電方式為兩兩通電。圖 1 給出控制系統(tǒng)原理框圖。它采用全數(shù)字三閉環(huán)控制。其中，電流環(huán)采用 PI 調(diào)節(jié)器，速度環(huán)采用遇限削弱積分的積分分離 PID 控制算法，它的輸出極性決定了正反轉(zhuǎn)方向，從而可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的四象限運(yùn)行。位置環(huán)采用 PI 調(diào)節(jié)器。逆變器采用全橋型 PWM 調(diào)制。 控制系統(tǒng)原理框圖 圖 2 為系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖。無(wú)刷直流 電機(jī)控制器由 DSP 模塊、驅(qū)動(dòng)器模塊、功率變換模塊、位置傳感器模塊、電源模塊和上位機(jī)組成。 本設(shè)計(jì)中使用 DSP 的六路 PWM 發(fā)生器和 CAP 捕獲單元，選用 TI 公司的TMS320F2812，在與上位機(jī)通信時(shí)使用 SCI 接口，驅(qū)動(dòng)模塊采用 IR 公司的 IR2130高性能三相橋式驅(qū)動(dòng)器?？奢敵?6 路驅(qū)動(dòng)信號(hào)，擁有完善的保護(hù)功能， IR2130 可在不高于 600V 的電路中工作，輸出的上橋臂驅(qū)動(dòng)電流峰值為 250mA，下橋臂驅(qū) 電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告） 2 圖 2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 動(dòng)電流峰值為 500mA。 功率變換電路采用 6 個(gè) MOSFET 構(gòu)成三相全橋電路， MOSFET 采用 IR 公司 的 N溝道 MOSFET FB4710，其最大電壓為 100v，電流 75A。電機(jī)采用的是 42BLF02,電源使用的 HH1713 雙路直流穩(wěn)壓電源電壓范圍為（ 0V30V）。 無(wú)刷直流電機(jī)的 MATLAB 仿真 本課程設(shè)計(jì)選用 MATLAB 進(jìn)行仿真模擬設(shè)計(jì)， 其中 SIMULINK 電力系統(tǒng)工具箱是以 SIMULINK 為運(yùn)行環(huán)境，涵蓋了電路、電力電子、電氣系統(tǒng)等電工學(xué)中常用的基本元件和系統(tǒng)仿真模型。他有以下的模塊庫(kù)組成：電源模塊 Electric Source、基本元件庫(kù) Elements、電力電子模 塊庫(kù) Power Electronic、電機(jī)模塊庫(kù)Machines、連接模塊庫(kù) Connects、測(cè)量模塊庫(kù) Measurements、一個(gè)附加模塊庫(kù) Extra Lib?？衫靡陨?
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