DSP控制的永磁无刷直流电机系统设计与优化

"该论文主要探讨了基于DSP（数字信号处理器）的永磁无刷直流电机的控制系统设计，重点在于电机的工作原理、控制系统的需求以及DSP的优势。作者尹衍辰在电力系统及其自动化专业攻读硕士学位，导师为范瑜。论文中详细介绍了系统硬件电路设计，包括三相逆变电路、驱动电路、保护电路、位置检测电路、电流检测电路以及DSP外围电路。软件部分则涵盖了主程序、A/D采样、电流和速度调节算法以及中断处理等程序设计。通过与模拟电路控制系统的对比，强调了基于DSP的控制器在可靠性、低噪音和易升级等方面的优点，为实现先进控制策略提供了可能。关键词涉及永磁无刷直流电机、DSP、电路设计和程序设计。" 本文详细阐述了永磁无刷直流电机（PMBLDCM）的工作原理及其30kW功率等级的控制需求。永磁无刷直流电机以其高效、高功率密度和低维护特性，在工业应用中受到广泛青睐。针对这种电机，论文提出了一种基于DSP（TMS320LF2407）的控制系统设计方案，该系统相较于传统控制方式，具备更快的运算速度和实时控制算法实现能力，且其专用的PWM输出和保护功能增强了系统的稳定性和可靠性。 论文深入分析了五种不同的PWM斩波方式，并选择了on_PWM（或PWM_on）模式，因为这种方式能有效减少电流脉动，降低功率管的开关损耗，同时确保所有功率管损耗均匀，从而提高整个系统的可靠性。 控制系统采用了双闭环结构，即电流环和速度环，确保电机运行的精确性。硬件设计部分包括了三相逆变器、驱动电路、保护措施、位置传感器、电流传感器以及与DSP相关的接口电路。软件部分则涵盖了从主程序到各个子程序的完整流程，如A/D采样、电流和速度的实时调节，以及中断服务程序等。 通过对比实验，论文证明了基于DSP的控制器在控制性能、噪声抑制和系统升级方面具有显著优势，为实现更复杂的控制策略提供了基础。关键词总结了论文的核心内容，包括永磁无刷直流电机、DSP技术在电路和程序设计中的应用。