无刷直流电机分布式控制系统设计

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无刷直流电机以其高效能、低成本、易维护等诸多优点,在生产及日常生活中得到广泛的应用。随着工业生产自动化的发展,电机的控制方法也由原来的单电机独立控制转变为网络化集中控制。本文在ARM芯片LM3S8962的基础上设计了无刷直流电动机数字调速系统。引入CAN总线技术,使其具有组网功能和远程通信能力,可完成远程控制、集中管理。首先,论述了无刷直流电机的基本构成、工作原理和数学模型;并对其调速原理和调速方法进行了研究;提出了电流、速度双闭环数字化无刷直流电机控制策略。系统以LM3S8962为控制核心,在此基础上完成了控制系统硬件设计。控制电路主要包括电流/电压检测保护电路、速度/位置检测电路、驱动及逆变电路、CAN通信接口电路和人机接口电路等。接着,在硬件设计的基础上,调用底层驱动库函数进行了系统软件程序的编写。针对电机运行环境恶劣、干扰严重的特点,在系统的硬件设计、软件设计等多方面进行抗干扰的综合考虑,并采取相应的措施,有效地提高了系统的可靠性和实用性。通过现场的安装实验,基本达到了性能指标要求。
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