随着能源问题的不断突出,煤炭作为我国主要能源之一,其井下运输问题也成为大家关注的热点。矿用电机车作为井下主要的运输工具之一,其性能的好坏直接关系到煤矿生产效率。电机驱动系统是矿用电机车的核心,直接决定电机车的性能好坏。由于直流无刷电机具有结构简单、可靠性高、运行效率好、便于维护和优异的调速性能等优点。本文以直流无刷电机(Brushless DC Motor)为研究对象,对直流无刷电机的工作原理进行分析和建立数学模型,并分析矿用电机车驱动系统起动过程的转矩脉动现象。为提高驱动系统性能,采用速度环为外环,电流环为内环的双闭环调速控制方案。本文主要研究以美国TI公司推出的电机专用型控制微处理器DSPTMS320F28335为核心控制系统,在提高直流无刷电机控制系统运行特性的基础上,保证控制系统的结构简单、易于操作、稳定性高等特性。结合DSPTMS320F28335的片内功能及所含管脚构建直流无刷电机变频调速系统的硬件电路及软件流程。选用反电动势过零点的无位置传感器检测法来确定转子位置信号。采用三相桥式驱动器IR2130控制逆变器的导通,此电路具有抑制功率管振荡、降低功率开关损耗的功能,由于功率开关器件驱动芯片IR2130本身具有过电流和欠压保护功能,同时对电路起到保护功能。由于直流无刷电机利用电子换相取代传统有刷电机的机械换向,如何获取转子的位置信号成为直流无刷电机正确换相的必要条件。本文通过对比,选用反电动势过零点检测法检测转子的位置信号,使电机可以准确换向从而正常运行。利用Mathworks公司开发的MATLAB/SIMULINK仿真平台搭建直流无刷电机双闭环控制的仿真模型,并得到仿真结果,从而验证基于DSP的直流无刷电机调速系统可行,且具有调速稳定、运行可靠、可控性良好。