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单片机无刷直流电动机控制系统的研究
资料介绍
无刷直流电动机是近年来迅速发展起来的一种新型电机，它利用电子换相代替机械换相，既具有直流电动机的调速性能，又具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等优点。如今，利用单片机为核心设计的直流无刷电机控制系统，由于其固有的结构简单、调速范围宽、低噪声、高功率密度、启动扭矩大、寿命长等特点，在日常生活中得到了越来越广泛的应用。 论文以永磁无刷直流电动机的数学模型为理论基础，研究了无刷直流电动机的基本组成、基本工作原理、运行特性，传递函数；结合Cygnal C8051F330单片机，提出了以电流环和速度环组成的双闭环全数字无刷直流电动机控制方案，并根据方案进行了硬件电路和系统软件的设计。 在硬件电路设计中，提出了检测方案和调节方案。重点讨论了在调节方案，为了克服经典PID算法中参数不易确定的问题，提出了模糊-PID控制方案。通过Matlab/simulink建立的电机转速、电流双闭环模型。仿真结果表明该模型的输出波形与理论分析完全吻合。采用该仿真模型可以灵活地实现各种控制算法，能有效地节省系统设计周期，加快实际系统设计和调试的进程，因此为分析和设计直流无刷电机控制系统提供了一个理想试验平台。 设计结果表明，采用Cygnal C8051F330单片机和集成驱动器IR2130的无刷直流电动机控制系统硬件电路简单、实用，经济性好。实验结果证明，该设计方案合理，工作稳定，具有较高的性能指标。
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