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无刷直流电机在当今国民经济各个领域得到了广泛的应用。针对无刷直流电
机的参数在系统输入信号发生变化时会相应地发生变化的特性,鉴于传统的PID
控制无法很好地适应参数的变化,本文用模糊滑模控制(FSMC)来对电机进行控
制。滑模控制有许多优点:滑模控制响应快,对系统参数和外部干扰呈不变性,
可保证系统是渐近稳定的,并且在滑动模态中,系统会有降阶的特性。但存在抖
动和需知不确定参数上下界等问题。模糊控制无需建立数学模型,控制的机理符
合人们对过程控制作用的直观描述和逻辑思维。两者的结合很好地发挥两者的优
点。本文还通过MATLAB仿真证明该算法的正确性和可行性。最后还把算法在
MCK240电机控制板上对一三相六极无刷直流电机进行控制实验,验证了算法的
实用性和有效性。由于采用了无位置传感器无刷直流电机,故控制算法采用了反
电动势法来进行无刷直流电机的位置检测。由于电机结构变得简单,控制算法相
应变得复杂,故采用TI公司专为电机控制而设计的TMS320F240DSP来完成控制。
TMS320F240DSP芯片内置了一个功能强大的事件管理器和双路10位A/D。有了
TMS320F240DSP的高速实时处理能力,事件管理器完备的针对电机控制专门开发
的PWM功能,以及双路可以同时采样、保持、转换的高速A/D,TMS320F240几乎
可以实现任何电机控制。本文还对实验板的功率驱动部分和换相检测电路的设计
进行了分析说明,对DSP的PWM波生成也进行了说明,并对实现控制的软件部分
进行了充分的说明。
关键词:直流无刷电机 滑模控制 模糊控制 DSP 反电动势法 无位置传感器