油气回收系统作为加油站的重要组成部分,能够减少汽车卸油、加油过程中的油气挥发,提高加油站安全性,降低环境污染和能源流失。而油气回收系统的关键是油气泵电机,其性能直接决定油气回收能否满足我国油气标准。因运行环境特殊,无刷直流电机成为油气泵电机的首选,而对无刷直流电机的转速测量、控制策略、故障检测等方面一直是研究热点。因此本文主要就油气泵无刷直流电机控制与故障检测系统实时性、稳定性、安全性以及可维护性方面进行研究设计,主要完成内容如下:(1)为提高控制系统的稳定性和实时性,对位置信号、转速测量和控制策略分别进行设计。在位置信号处理上,将软件方法和传统滤波电路结合保证换相信息准确。针对传统测速方法灵敏度不高,提出倍频窗口滑动测速法,加快转速获取,提高实时性。针对传统PID闭环控制中参数无调节问题,设计模糊表,改进专家PID调节器,增强控制系统的动态特性,提高控制精度,保证电机稳定可靠运转。(2)为提高控制系统的安全性,设置多种故障检测。不仅有电流、电压和温度实时检测,同时添加霍尔传感器、堵转、转子卡槽检测,在发现故障时立即停止电机运行,并将故障信息通过485或者232总线上传至上位机,确保电机得到及时维护。(3)为提高控制系统的可维护性,提出面向终端软硬件构件化设计思想。硬件方面进行层次划分和构件化设计,提高硬件设计颗粒度,方便后期设备维修与功能拓展;软件方面采用GEC架构,将整个工程划分为BIOS及USER两个独立程序,并实现操作系统内存驻留,降低嵌入式程序开发难度,便于后期终端代码维护与更新。最后本文综上研究,进行详细软硬件设计,完成基于S32K144的72w低功率无刷直流电机的软硬件系统。为验证其性能,在加油站油气回收系统中的具体实验,反复测试,并给出实验数据。结果表明,该系统安全稳定,转速误差在1%以内,调节响应时间在1s以内,能够使得气液比处于正常范围,完全满足油气泵电机控制需求。