（CAD图纸全套）基于DSP电机控制方法研究（含说明书）

格式：RAR 上传：2025-08-21 20:54:08

基于电机控制方法研究摘要。霍尔效应将矩形半导体薄片置于磁场中，在薄片两端通以控制电流，则在薄片的另外两侧就会产生个电势，这就是霍尔效应。霍尔电势与控制电流的关系.当磁感应强度与霍尔元件的平面法线方向成定角度时.霍尔电势很小，霍尔元件传感器是将霍尔元件与放大电路结合起来制成霍尔集成放大电路图.霍尔集成电路内部原理图定子绕组连接方式非桥式半桥式半控型图.三相半桥主电路图.四相半桥主电路桥式全控型图.星形连接三相桥式主电路图.三角形联结三相桥式主电路开关管控制方法位置检测器的三个输出信号通过逻辑电路控制这些开关管的导通和截止，其控制方式有两种二二导通方式和三三导通方式。二二导通方式开关管的导通顺序决定共有种导通状态，间隔电角度改变次导通状态，每改变次状态更换个开关管，每个开关管导通电角度，每相绕组导通当,导通时，电流的线路为电源相绕组相绕组地。其中相绕组和相绕组相当于串联.这种连接方式。比半桥方式绕组的利用率增加了，输出转矩也增加了。三三导通方式开关管的导通顺序决定共有种导通状态，间隔电角度改变次导通状态，每改变次状态更换个开关管，每个开关管导通电角度，导通的时间增加了。当导通时，电流的线路为电源相绕组和相绕组相绕组地，其中相绕组和相绕组相当于并联，在与相串联.因为三相同时通电，产生的转矩分量互有抵消，所以总的转矩并不比二二导通方式大。半桥与全桥驱动之间的比较绕组的利用率断续通电是无刷直流电动机的绕组的通电方式，适当提高绕组的通电率可以提高效率。四相比我三相差，无相比四相差，半桥比全桥差。转矩波动相数越多，转矩波动越小，全桥的转矩波动比半桥的小。电路成本相数越多所需要的开关管越多，所需要的成本就越高。半桥结构和成本都比全桥低。目前市场上，星形联结三相全桥应用就广泛。两两导通方式电机旋转周共有六次绕组换相，相邻两次换相时刻转矩夹角。按照规定顺序旋转下去，电机就可以旋转下去，无刷直流电机转矩是脉动的，输出转矩是个平均转矩。图.无刷直流电动机的转矩图.无刷直流电机的暂态数学模型由于稀土永磁无刷直流电动机的气隙磁场反电势以及电流是非正弦的，因此不能采用直交铀坐标变换的分析方法。通常，直接利用电动机本身的相变量来建立数学模型。当绕组是星形接法时，且没有中性线，则且带入模型，有.其中是定子相电压两相绕组互感两相绕组自感相感应电动势微分算子。电磁转矩电磁功率为.即.为电枢绕组电势为相电流稳态值。转子的运动方程为.电机的转动惯量。为阻尼系数。.无刷直流电机的传递函数如下图所示图.传递函数由无刷直流电机动态结构图可求其传递函数为.其中式中为电势传递系数，是电动势系数。为转矩传递函数，是转矩系数，为电动机电阻。为电机时间常数，转子重量，转子直径。.本章小结本章主要介绍无刷直流伺服电机的结构，以及对些位置传感器的介绍，然后对霍尔传感器进行介绍。探讨无刷直流伺服电机绕组的连接方式的选择，并对他们之间进行了比较，以及对无刷直流伺服电机它的传递函数进行了研究。控制方案的总体设计.控制方案的框图简介图.控制结构图功率驱动装置采用功率开关管来控制。主要采用电子驱动装置建立三相逆变桥电路，它的优劣对系统的精度有直接作用。信号处理电路对电机产生霍尔传感器信号，增量式编码器的输出信号进行处理。电机保护电路有欠压，过压，检测错误逻辑。控制器对信号进行逻辑运算，并且发出逻辑控制信号。.无刷直流伺服电动机实现控制的方法无论对于直流电机还是交流电机，在实际应用中，采取控制方法对电机实时调速。是种线性控制器。具有简单而固定的形式，在较宽的操作条件范围内都能保持很好的鲁莽性，通过调节参数来满足系统所需的要求。如图.所示图.控制流程图比例控制系统的响应快速性，快速作用于输出。积分控制系统的准确性，消除过去的累积误差。微分控制系统的稳定性，具有超前控制。传递函数形式.比例系数积分时间常数微分时间常数数字控制算法位置式控制算法按算法控制算法，以下系列的采样时刻点代表连续的时间，以阶向后差分近似代替微分，以矩形法数值积分来近似代替积分即.由上式可得离散公式为.式中为采样周期，为采样信号••••••。缺点由于采用全量输出，所以每次输出与过去的状态有关，计算时要对进行累加。计算机输出控制量对应的是执行机构的实际位置偏差。如果位置传感器发生故障，会引起执行机构的巨大变化。要避免这种情况可以采用增量式空置算法。增量式控制算法控