无刷直流电机无传感器速度控制系统——开题报告.pdf

开 题 报 告 开 题 报 告 开开 题题 报报 告告 题目：无传感器无刷直流电机速度控制系统设计 导师：赵金、何衍 作者：彭振峰 日期：2012年3月2日 TheDesignof SensorlessBrushless DCMotor Drive TheDesignof SensorlessBrushless DCMotor Drive TThheeDDeessiiggnnooffSSeennssoorrlleessssBBrruusshhlleessssDDCCMMoottoorrDDrriivvee 无传感器无刷直流电机速度控制系统设计 项目背景 无刷直流电机由于其优越的性能得到越来越广泛的应用，在传统的无刷直流电机控制系 统中，必须使用如霍尔元件等位置传感器来提供位置信号，霍尔元件对温度、电磁噪声等外 界环境要求苛刻，同时增加了控制系统的成本，这在一定程度上限制了无刷直流电机的应用。 因此，研究无位置传感器的无刷直流电机的控制方案有重要的意义。 方案拟定与分析 1. 控制方案选择 通过对多种无刷直流电机的无传感器控制方案的比较与综合，结合线反电动势检测的简 易性[2][3]及可变参考电平方法对噪音的高容忍性的优点[4][5]，提出以下的控制方案： 根据PWM占空比的大小选择参考电平。当占空比大于50%时，PWM ON的时间比PWM OFF 的时间长，因此在PWMON 的时间段内检测；反之则在PWM OFF 的时间段内检测。 在电机运行时，各相电压、电流、反电动势的关系为[7]： di u = Ri +(L− M) A +e +u A A A n dt di u = Ri +(L− M) B +e +u B B B n dt di u = Ri +(L−M) C +e +u C C C n dt 式中R为相电阻，L为相电感，M为互感。e ,e ,e 分别为A、B、C 三相的反电动 A B C 势。u 为中性点电压。 n 以激励A、B 两相，C 相悬空为例分析具体的检测过程。在换向信号到来之前，C相不 会有电流通过[14]，i = −i 。因此， A B di u = Ri+(L− M) +e +u A A n dt di u = −Ri−(L−M) B +e +u B B n dt u = e +u