部晶振，利用内部压控振荡器和锁相环产生总线时钟，在时钟频率下可达到兆条指令的指令执行速度程序调试接口，允许在系统设计过程中随时进行调试，并可对软件进行实时调试。作为系列的员，提供了上述的各种模块。从控制电机的角度来讲，它的相位检测器这三个模块给电机的控制带来很大的便利，下面简单介绍下在设计系统时是怎样应用这三个模块的。模块设置为独立通道模式，产生的个信号作为功率变换器各个开关管的控制信号，这个信号可以完全独立的控制。可以通过改写输出控制寄存器，由软件控制管脚的电平。所以在电机控制中，根据转子位置来改写输出控制器的内容可以完成电机的换相，并且不影响其他的管脚上信号的占空比。这种改变可以与信号同步进行，所以完全能够满足换相的实时性。模块采用触发同时扫描模式，最快可以在内完成通道的转换，并且可以和信号同步。相位检测器与定时器模块复用，并且内部集成了干扰信号滤波器，所以由传感器出来的信号可以直接接到相位检测器模块的管脚，作为位置信号和速度信号。综上所述，在本系统中资源利用如下起动正反转参数输入键，角度信号通用输入输出口电压斩波输出和换相控制模块相电流检测和模拟转速给定模块位置传感器信号相位检测模块显示电路输出模块与上位机通信模块基于的控制器硬件设计图转子位置检测电路位置检测电路位置检测电路包括两部分即位置传感器电路与信号检测电路，位置传感器电路采用三个普通光电传感器以检测位置信号，传感器放在电机内部，互差度。在电机上由航空插头引出五根线分别为电源地相相相信号。信号检测电路利用的相位检测器的脉冲捕捉功能及输入状态监视功能，读取位置信号的状态和捕捉位置信号产生的脉冲，完成转速计算及电机起动换相。传感器与的硬件接口电路如图所示，图中是电机位置传感器输出接口，分别对应三相位置信号。对位置信号起着缓冲和整形作用。对应于的相位检测器的接口引脚。电流采集及斩波电路图电流采集与斩波原理图图为相的电流采集与斩波电路原理图，其中的为霍尔电流传感器，检测到的电流经过放大后分为两路信号，路输入到的转换模块，用代表，另外路与输出的电流斩波值做比较。当采用限电流上下限的斩波控制方式时，其要求可用如下表达式表示电流上下限斩波过程用表示开关管开通关断状态开通关断，表示实际的相电流式图中用表示相电流，表示斩波上限值，表示斩波下限值。图电流上下限斩波波形分别表示实际电流值与斩波上限和下限电流值相比较的结果。分别接到触发器的端，的端输出信号作为相的电流斩波信号。当时时时，不变，的情况不存在。根据图电路分析可知，该斩波电路符合表达式的要求。其电流斩波波形如图所示。转换电路转换采用美信公司的型号转换器。图只画出了电流上限值转换电路，下限值转换电路与此相同，只是选通信号用。电流斩波信号信号角度信号接口电路图转换电路图逻辑综合电路逻辑综合电路逻辑综合电路把电流斩波信号信号角度控制信号相与，所得信号作为驱动电路的输入信号。由于的模块控制十分方便，通过适当的控制，可以完成相通断功能，所以逻辑综合电路里少了相通断信号。键盘给定电路该系统的键盘输入功能是由的口中断功能实现的。本系统结合的外部中断管脚共包括个按容和电阻参数分别为电容，电阻。结论作为种新型的电机调速系统，开关磁阻电机兼有直流电机和交流电机的优点，设计软特性调速系统是为了满足特殊场合对开关磁阻电机的需求。其最终要达到的目的是转速的变化能够与负载变化相配合，使系统高效运行。方面要实现转速与负载的协调配和，方面要实现转速的快速稳定平滑的调节，调节过程中要求超调小，无静差。要提高系统的整体性能，各方面的因素，包括数学模型的处理，功率变换器主电路的设计，微机控制系统的硬件电路设计以及控制算法与控制软件的设计都是非常重要的。经过段时间的努力和指导老师的大力帮助，本文主要完成了设计了基于的开关磁阻电机调速系统通用的硬件电路以及功率变换器及其驱动保护电路，可以实现参数输入，转速调节，电机保护等功能。通过研究开关磁阻电机的基本特性与数学模型，得到了种简便实际可行的转矩检测方法。通过理论分析，获取了开关磁阻电机的稳态转矩和电流的关系，在此基础上实现了软特性调节。致谢经过近几个月的努力，我的毕业设计已接近尾声。在这段时间里，我衷心感谢我的指导老师，在课题选定理论指导和方案的论证上，王老师都对我进行了精心的指导和耐心的鼓励，使我能够坚持到底，毕业设计有了圆满的结果。我刚开始做的时候对这个课题很陌生，但是指导老师对我的耐心讲解，我对次有了很大的了解。他渊博的知识，深邃的思想，严谨的治学风格平易近人的处事态度和幽默风趣的话语，让我在学习知识和解决问题时感到无比的轻松和愉快。至此论文定稿之际，对王老师表示衷心的感谢,感谢老师能在繁忙之中抽出时间为我提供耐心的指导，帮我们解决在设计过程中遇到的种种问题。在做毕业设计期间，我还有幸得到其它老师的热心指导和同学们的大力帮助，正因为有了他们，我才能克服各种困难，顺利完成毕业设计和论文。充分的体现了师生情同学情。在这里并向他们表示感谢,最后，再次向各位领导各位老师致以崇高的敬意和最衷心的感谢,参考文献吴建华开关磁阻电机设计与应用北京机械工业出版社，王宏华开关磁阻电动机调速控制技术北京机械工业出版社，开关型磁阻电动机驱动的近期实践经验开关磁阻电动机译文集西安微电机研究所，郭文恒基于的开关磁阻电机控制系统硕士论文，北方交通大学，北京纪良文等开关磁阻电机调速系统及其新型控制策略研究博士论文浙江大学，浙江，曹加勇等开关磁阻电动机控制技术的研究现状和发展趋势电机与控制学报，王宏华等开关磁阻电动机比例因子自调整模糊控制器设计电气传动韩安荣等调压方式下的开关磁阻电机变结构控制控制与决策增刊王宏华等开关磁阻电动机调速系统的发展及现状电气传动，王炎开关磁阻电动机调速系统的研究博士论文哈尔滨工业大学，哈尔滨，詹琼华等开关磁阻电动机电容式位置检测技术电工技术学报邱亦慧等无位置传感器开关磁阻电机的无反转起动研究电工技术学报邵贝贝等型位单片机原理与实践北京北京航空航天大学出版社，，，李广海等驱动和保护电路的研究电子技术应用刘风君编著逆变器用整流电源北京机械工业出版社，键，分别为复位键起动键，正反转键参数输入键斜率输入键空载转速输入键。图为单个键盘按钮的电路原理，其中为上拉电阻，电容经过多次试验，选为时消除按键时的抖动干扰效果比较好。图键盘电路功率变换器的设计软件保护基本思路是发生故障时，故障信号输入控制器。接收到故障信号后禁止模块输出，从而达到保护目的。两者相比较，软件保护不需增加硬件，简便易行，但可能影响保护的快速性。硬件保护则反应迅速，工作可靠，实际应用中软件与硬件结合的保护方式能更好的提高系统的可靠性。整流电路整流部分功率变换部分图系统主电路原理图本文控制对象为三相极电机，选用不对称半桥功率变换器，主开关器件为模块。图为本课题所设计的系统的主电路原理图。主电路包括两部分整流电路功率变换电路。整流电路的作用是将交流电源转换为直流电源，以供功率变换电路使用。系统中使用的整流电路为三相三线制电路，分为二极管整流部分和电容滤波部分。电阻起到平衡和电压及整个系统关闭时对电容放电的作用。在系统加电的瞬间，为了防止滤波电容开始充电所引起的过大的浪涌电流，需要采取定的措施，本系统采用了电阻接触器并联网络。当充电电压小于时，接触器断开，电阻流过电流，把浪涌电流限制在个安全的范围。当充电电压接近额定值时，接触器闭合，把短路减小电路损耗。三相不可控全波整流电路中，整流二极管承受的最大正向电压为，对于二极管而言，因其能承受较大的冲击电流，般以有效值电流定额作为选型依据。考虑到以后增大电机容量，本系统所有器件参数均按的电机选取以电机效率为计算，则电容上的电流有效值为设流过二极管的电流相平衡，则流过二极管电流的有效值可以按如下公式计算根据倍裕量，可选择整流二极管为。计算滤波电容可采用如下公式其中为电容量单位，为负载电流单位，为电容维持电平的时间单位，为所允许的峰峰值纹波电压单位。功率为，输入交流相电压为，频率，若按效率为计算，则输入电流为假定允许峰峰值纹波电压，并且电容要维持电平的时间为整流输出波形的半个周期，即。，则取，电容的额定电压取为。本系统选取电容参数为，两个电容串联以满足电压要求。电阻的计算整流输出的最大电压为，则可选电阻值为，功率为。主开关管承受的电压最大值等于直流电源电压最大值，考虑到倍的电压裕量，则选主开关器件的耐压定额为。在已知电机额定功率的情况下，根据经验公式，则电流额定值近似为最大峰值电流为根据市场已有规格，本课题选用的模块作为系统主开关器件。功率变换电路主电路连接图如图所示，本系统的功率变换部分采用三相不对称半桥线路。由于所选用的模块内包含两个，所以每个模块均有个没有使用。由于采用个也要外加续流二极管，成本较高，且体积较大，在本课题设计中选择内部集成了两个的模块，其中个处于常关断状态，使它的二极管与另个配合使用。这样结构紧凑，成本也不高。具体相的连接线路如图所示，每相的上桥臂的模块的下管子和下桥臂的模块的上管子没有使用。相图模块连接线路图功率变换电路工作模式分析图斩双管控制续流路径图斩单管控制续流路径对于不对称半桥结构的功率变换器，调制绕组上的电压有斩双管和斩单管两种方法，控制原理见图。图斩单管和斩双管控制原理图两种调制方法的特点为斩双管在相导通期间，调制信号同时对上下两个开关管作用。相电流经