基于锁相环倍频的BLDCM速度控制系统设计.pdf

2011年第30卷 第2期 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 91 基于锁相环倍频 的 BLDCM 速度控制系统设计 李 楠 ，田小玲 ，钟灶生 ，薛方正 (重庆大学 智能 自动化研究所 ，重庆 400044) 摘 要 ：介绍一种基于锁相环六倍频速度采集的无刷直流 电机 (BLDCM)控制系统，以高性 能处理器 STM32为核心控制元件，采用锁相环倍频技术实现对电机转速的高精度控制。该系统包括处理器、驱动电 路、逆变电路、倍频 电路和 电机 ，其中倍频 电路对三路霍尔信号实现六倍频处理 ，输出作为系统 的速度反 馈。经仿真和实际测试，所设计的锁相环六倍频 电路 ，能够准确有效地进行速度采集和处理，从而提高控 制系统速度采集的精度。实验表明：该控制系统实用性强，具有较高的工程应用价值。 关键词：无刷直流 电机 ；锁相环；六倍频；速度采集 ；编码器 中图分类号：TP242．2 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2011)02--0091-03 Design ofBLDCM speed controlsystem based on PLL frequencymultiplication LINan，TIAN Xiao—ling，ZHONG Zao—sheng，XUE Fang—zheng (InstituteofIntelligentAutomation，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China) Abstract：Aspeedcollectionsystem basedonthephase—lockedloop (PLL)sixfrequencymultiplicationfor brushlessDCmotor(BLDCM)controlsystem isdesigned．HighperformanceprocessorSTM32isusedascore controlcomponent．PLL frequencymultiplicationtechniqueisadopted toobtainprecisecontrolofmotorspeed． Thissystem includesprocessor，drivecircuit，invertercircuit，frequencymultipliercircuitandmotor．Frequency multipliercircuitrealizessixfrequencymultiplicationofrthethree—pathHallsensorsignals．Itsoutputaretakenas speedfeedbackofsystem．Accordingtosimulationand measurement，thedesigned PLL sixfrequencymuhiplier circuitcancarryonspeedsamplingandprocessingaccuratelyandeffectively，andtheprecisionofspeedsampling isimproved．Theexperimentalresultshowsthatthesystem ispracticalandvaluableinengineering． Keywords：brushlessDCmotor(BLDCM)；PLL；sixfrequencymultiplication；speedsampling；encoder 0 引 言 3个方波换相信号检测和用光电编码盘检测。前者成本较 无刷直流电机 (brushlessDCmotor，BLDCM)克服了传 低，但控制精度不高，后者成本较高 ，电路复杂 ]。 统直流电机的机械式