混合式步进电动机无刷直流电机方式驱动方案及其仿真分析

摘要

无刷直流电机，是一种利用转子位置信号换相的电机，有控制简单、机械特性好、效率高等优点，有广阔的发展前景。但存在低速运行不稳定的问题。 本文以改善低速特性为目的，参考了大量相关文献，并分析了混合步进电机的结构特点及其驱动方式，在此基础上提出了一种新的控制方案：将混合式步进电机采用无刷直流电机的转子位置闭环方式控制，使它具有无刷直流电机调速简单、效率高、机械特性好等优点，又改善了低速运行特性(低速运行平稳且效率较高)。本文利用Matlab/Sinmlink工具对控制方法进行了仿真分析，在仿真分析的基础上设计了无传感器控制电路，通过实验验证了此控制方案的正确性。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1无刷直流电机特点原理及其发展

1.1.1无刷直流电动机的特点

1.1.2无刷直流电机原理

1.1.3位置传感器及无位置传感器控制策略

1.1.4无刷直流电动机的发展

1.2混合式步进电机的特点原理及其发展

1.2.1混合式步进电机的特点

1.2.2混合式步进电机原理

1.2.3混合式步进电机的发展

1.3本文课题的提出及意义

1.3.1无刷直流电机与混合式步进电机的比较及本课题的提出

1.3.2本文的研究课题及意义

第二章混合式步进电机转子闭环控制的的数学模型与仿真

2.1MATLAB在电机仿真中的应用

2.1.1仿真的意义

2.1.2 MATLAB的发展历程

2.1.3 MATLAB的特点

2.1.4 Simulink模型的建立

2.2转子位置闭环方式驱动的模型

2.2.1普通无刷直流电机的数学模型

2.2.2 PWM斩波调速对模型的影响

2.2.3几种无传感器方案的分析和建模

第三章混合式步进电机的转子位置闭环控制的硬件设计

3.1基于芯片TB6575硬件电路的设计

3.1.1芯片TB6575的功能概述

3.1.2 TB6575的芯片控制原理

3.1.3 TB6575的速度控制方式

3.1.4 TB6575的特有控制特点

3.2硬件电路的调整

3.2.1关于电机启动的调整

第四章仿真数据与实验结果的对比分析

4.1仿真模型的数据

4.1.1在未引入PWM调制时的数据

4.1.2在引入PWM调制后

4.2基于TB6575的步进电机的实验数据

4.2.1实验数据

4.2.2电机波形

4.3仿真结果及实验结果分析

第五章总结

参考文献

致谢