【摘 要】
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无刷直流电动机(BLDCM)是近年来发展较快的一种新型电机,它既具有交流电动机结构简单、运行可靠、响应快等优点,又具备直流电动机运行效率高、调速性能好等优点.不仅如此,无
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无刷直流电动机(BLDCM)是近年来发展较快的一种新型电机,它既具有交流电动机结构简单、运行可靠、响应快等优点,又具备直流电动机运行效率高、调速性能好等优点.不仅如此,无刷直流电动机还以其起动力矩大、过载能力强、体积小、重量轻、转动惯量小、控制方便等特点在工业控制的各个领域得到了迅速的发展.然而传统无刷直流电动机的换相是通过安装以霍尔元件或其它位置检测元件制成的转子位置传感器来实现的,但在一些小尺寸的无刷直流电动机中转子位置传感器的安装成了设计中的难题;不仅如此,转子位置传感器还对电机的可靠性以及制造工艺要求等带来不利的影响.可见,省去无刷直流电动机的位置传感器能进一步扩展其应用领域,具有很大的实际意义.该文以一小功率的无刷直流电动机(24V,70W)作为研究对象,以美国TI公司推出的TMS320F240 DSP芯片作为处理器设计了无位置传感器无刷直流电动机的软硬件速度控制系统.TMS320F240数字信号处理芯片具有DSP内核和高性价比的专用外设模块,集DSP的高速运算能力与面向电机的高效控制能力于一体,从而使实现电机的全数字化调速控制成为可能.针对作者所提出的改进的混合遗传算法和改进的扩展卡尔曼滤波算法,该文首先进行了MATLAB仿真,证明了它们的可行性;然后对整个系统的运行采用了全数字化的三闭环控制,即位置环、电流环和速度环:位置环采用了改进的扩展卡尔曼滤波算法进行转子位置估算,电流环采用了常规的PI控制算法,速度环采用了改进的混合遗传优化算法设计速度调节器.
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