无刷直流电机控制器电路板的检测系统

摘要

本文的研究旨在提高某一电机控制器电路板的生产效率。通过对无刷直流电机的研究，无刷直流电机控制器控制方法的研究，无刷直流电机控制器工作原理的研究，逐步构建出该检测系统的硬件组成和软件设计。目前，对线路板的测试系统大多还处在半自动的基础上，通过人工对线路板的外观检测，在线对线路板的部分功能检测，从而判断出线路板的缺陷。本设计采用自动控制原理，通过综合测试台的设计，大大增加了自动化程度，提高了工作效率。
　　本文在对无刷直流电机的工作原理以及电机控制系统模型充分调研探讨后，提出一种直流无刷电机控制器电路板的实时综合检测系统，并对电机控制器检测系统的软硬件进行设计，并利用LABVIEW开发了该检测系统的上位机分析软件。以下是论文的主要工作：
　　首先，研究了现有无刷直流电机的工作原理，其中无刷直流电机的基本机构主要包括：电机本体、逆变器以及位置传感器。其工作原理上主要讨论了（1）绕组连接方式，（2）驱动方式，（3）导通方式，并进一步建立无刷直流电机的数学模型，该研究为控制器电路板检测系统的设计提供一定的理论依据。
　　其次，建立了基于 MATLAB/SIMULINK的无刷直流电机系统的仿真模型，进行了控制系统的仿真、试验。结果表明，该模型验证了数学模型的有效性及控制系统的合理性，为控制器电路板检测系统提供了一定的数据参考。
　　接着，对无刷直流电机控制器电路板的工作原理进行重点分析，得出该综合测试系统的测试项目和目的。
　　最后，构思出总体设计方案，对关键硬件进行比较筛选，选择出合适的功能模块，对无刷直流电机控制器检测系统的硬件电路进行设计，确定各功能模块之间的连接，绘制了该检测系统硬件电路的SCH原理图总图。
　　根据检测系统需要实现的功能开展软件程序设计，主要包含两部分：（1）数据采集程序设计，（2）上位机显示程序设计。其中数据采集程序设计可分为：（1）电流数据采集，（2）电压数据采集，（3）温度数据采集程序设计。上位机显示程序利用LABVIEW设计，主要包括：（1）系统参数设置模块，（2）传感器数据实时监测模块，（3）系统时间模块，（4）数据管理模块等。
　　本文所研究的无刷直流电机控制器电路板检测系统对无刷直流电机控制器检测方面具有一定的指导意义，有利于无刷直流电机的推广使用。今后需对控制器检测系统的功能做进一步的完善，增强测试系统的稳定性。未来，若该公司的电机控制器有所变化，通过调整测试台的一些硬件附件，或修改一些功能程序，或调整显示面板，能适应其他电机控制器电路板的测试要求。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容

第2章 无刷直流电机的基本工作原理与建模

2.1 引言

2.2 无刷直流电机的基本结构

2.3 无刷直流电机的工作原理

2.4 无刷直流电机的数学模型

2.5 本章小结

第3章 基于Matlab的无刷直流电机控制系统仿真研究

3.1 引言

3.2 基于Matlab的BLDC系统模型的建立

3.3 本章小结

第4章 无刷直流电机控制器检测系统硬件设计

4.1 引言

4.2 测试系统对象分析

4.3 检测系统硬件方案总体设计

4.4 测试硬件

4.5 本章小结

第5章 无刷直流电机控制器检测系统软件设计

5.1 引言

5.2 传感器数据采集程序设计

5.3 上位机分析显示软件设计

5.4 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录

致谢