直流无刷电动机控制系统的设计与仿真

摘要

稀土永磁直流无刷电动机控制系统是近几年迅速发展起来的一种新型驱动控制系统，其性能优越，发展前景广阔。传统的直流电力推进系统一直在潜艇推进中占据主导地位，但由于直流电机本身固有的缺陷即有机械换向器和电刷从而导致单机容量有限和可靠性不高、噪音大，迫使人们探索更加安静并且高效可靠、单机容量大的推进电机。近年来随着电力电子技术和微控制技术的迅猛发展而成熟起来的永磁直流无刷电机具有体积小、重量轻、高效低噪、单机容量大且可靠性高的特点，从而极有希望成为新一代潜艇推进电机。 本文介绍了直流无刷电动机的工作原理，建立了电动机的数学模型，并对直流无刷方波电动机位置、转速、电流闭环控制系统进行了仿真分析，并利用仿真结果来指导实际系统的设计。本文设计并实现了基于单片机控制的直流无刷电动机控制系统的硬件电路与软件电路。主电路采用IGBT三相逆变桥，换向电路采用电机专用芯片LM621以减轻单片机用于不断换相所造成的负担，转速采用PWM控制。软件部分由主程序和中断程序组成，配合硬件电路，可以实现直流无刷电动机的起动制动以及换向功能。该直流无刷电动机控制系统设计合理，工作可靠，并具有良好的控制性能。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

第2章直流无刷电动机的工作原理

第3章直流无刷电动机控制系统数学模型的建立

第4章硬件电路

第5章系统的软件部分设计

结论

参考文献

致谢