| 【中文题名】 | 基于CAN总线的无位置传感器无刷直流电动机控制器的研究与设计 |
| 【英文题名】 | The Reserch and Design on the Sensorless BLDCM Controller Based on CAN Bus |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-11-12 |
| 【中关键词】 | 无刷直流电机,TMS320F2812,CAN,无位置传感控制,扩展卡尔曼滤波法, |
| 【英关键词】 | BLDCM,TMS320LF2812,CAN,sensorless control method,EKF, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统> |
| 【论文摘要】 |
本文对无位置传感器永磁无刷直流电动机的控制器进行研究与设计,该控制器以DSP为核心,可以实现CAN总线调速。文中阐述了永磁无刷直流电动机转子检测的方法,重点分析研究扩展卡尔曼滤波法(EKF)原理及辨识算法,给出了包含定子电流、转速反馈的基于数字信号处理器TMS320F2812的双闭环电机调速方案。其中以TMS320F2812内置的CAN控制器实现与其它CAN网络节点的通信。
文中首先综述了目前国内外CAN总线及无刷电动机控制的发展概况及趋势,简要介绍了CAN总线技术及TMS320F2812DSP的结构和特点,系统阐述了永磁无刷直流电动机的控制策略。
针对永磁无刷直流电动机扩展卡尔曼滤波法,本文建立了无刷直流电机的数学模型,给出了相应程序流程和仿真结果,实现了适用于DSP控制的算法,并设计了适合该检测方法的端电压、电流检测电路;同时对直流无刷电机控制器的CAN节点软硬件进行了相关设计;最后对所设计的系统进行了分析总结。 |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
4-5 |
|
ABSTRACT |
5-9 |
|
第一章综述 |
9-19 |
|
§1-1 引言 |
9 |
|
§1-2 直流无刷电机的发展概况及趋势 |
9-11 |
|
§1-3 CAN 总线概述 |
11-12 |
|
§1-4 TMS320F2812 简介 |
12-15 |
|
1-4-1 TMS320F2812 的事件管理器 |
12-13 |
|
1-4-2 TMS320F2812 的模拟/数字转换器 |
13-14 |
|
1-4-3 TMS320F2812 的 CAN 模块 |
14-15 |
|
1-4-4 设计中须注意的事项 |
15 |
|
§1-5 无位置传感器无刷直流电动机的CAN 总线调速与其它方案比较 |
15-16 |
|
§1-6 本课题的研究内容 |
16-19 |
|
1-6-1 技术指标 |
16-17 |
|
1-6-2 主要研究内容及技术难点 |
17-19 |
|
第二章直流无刷电机控制方案 |
19-43 |
|
§2-1 无刷直流电动机的工作原理 |
19-21 |
|
2-1-1 无刷直流电机的工作原理及组成结构 |
19-21 |
|
2-1-2 无刷直流电机的驱动原理 |
21 |
|
§2-2 永磁无刷直流电动机的数学模型 |
21-23 |
|
§2-3 无刷直流电动机起动方法及转子位置检测方法的选择 |
23-27 |
|
2-3-1 无传感器无刷直流电机位置检测策略 |
24 |
|
2-3-2 探讨及选择无传感器无刷直流电机位置检测策略 |
24-27 |
|
§2-4 无刷直流电机的调速原理及DSP 与功率级驱动隔离电路 |
27-28 |
|
2-4-1 无刷直流电机的调速的原理 |
27 |
|
2-4-2 无刷直流电机的功率驱动级隔离电路 |
27-28 |
|
§2-5 控制器驱动电路设计 |
28-31 |
|
§2-6 DSP 在转子位置检测中的应用及转速环的软件设计 |
31-42 |
|
2-6-1 EKF 法估计转子位置和速度的原理及算法无传感器 |
32-36 |
|
2-6-2 电机端电压、电流检测电路 |
36-42 |
|
§2-7 课题的难点与关键技术 |
42-43 |
|
第三章 CAN控制器与 CAN驱动器接口的设计 |
43-50 |
|
§3-1 控制器与总线驱动器简介 |
43-45 |
|
§3-2 CAN 控制器与CAN 驱动器接口的设计 |
45-46 |
|
§3-3 CAN 通信的软件设计 |
46-48 |
|
3-3-1 TMS320F2812eCAN 模块的初始化 |
46-47 |
|
3-3-2 CAN 模块发送及接收数据 |
47-48 |
|
§3-4 节点与上位机的通信 |
48-49 |
|
§3-5 本章小结 |
49-50 |
|
第四章 试验结果与仿真 |
50-53 |
|
§4-1 对扩展卡尔曼滤波算法仿真 |
50-52 |
|
§4-2 CAN 总线通信试验结果 |
52-53 |
|
第五章 结论及展望 |
53-54 |
|
参考文献 |
54-57 |
|
附录 A |
57-58 |
|
附录 B |
58-59 |
|
附录 C |
59-63 |
|
致谢 |
63-64 |
|
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
64 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386349 |
