基于FOC技术的高性能无刷直流电机驱动系统设计.docx

基于FOC技术的高性能无刷直流电机驱动系统设计

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2无刷直流电机发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3磁场定向控制技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.4本文研究内容及结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

系统总体方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1系统功能需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.2系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2.1控制策略选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2.2硬件平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2.3软件流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.3关键技术选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

硬件系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.1主电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.1.1功率器件选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.1.2整流电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.1.3逆变器电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.1.4位控电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2控制电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.2.1控制芯片选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.2.2电源电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.2.3信号采集电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.3人机交互界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

软件系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.1控制算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.1.1磁场定向控制原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.1.2矢量控制算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.1.3电流环控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.1.4速度环控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.2嵌入式软件开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

4.2.1开发环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.2.2软件模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.2.3程序代码实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

4.3系统调试与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

系统实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

5.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

5.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．