基于单片机的无刷直流电机控制系统的研究与设计_毕业设计论文

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目 录

第1章 绪论 ................................................................................................ 1 1.1 毕业设计（论文）课题来源、类型 ..................................................... 1 1.2 选题的目的及意义 ................................................................................ 1 1.3 本课题在国内外的研究状况及发展趋势 ............................................. 1 1.4 本毕业设计（论文）的主要内容 ......................................................... 1 第2章 系统总体方案论证 ......................................................................... 2 2.1 控制对象分析 ....................................................................................... 2 2.1.1 无刷直流电机结构 ............................................................................. 2 2.1.2 无刷直流电机工作原理 ..................................................................... 3 2.1.3 无刷直流电机参数 ............................................................................. 3 2.2 控制系统主电路分析论证 .................................................................... 3 2.2.1 三相逆变电路分类 ............................................................................. 3 2.2.2本系统采用电压型逆变电路 .............................................................. 5 2.3 控制系统的控制芯片选型 .................................................................... 5 2.3.1 LS芯片简介 ........................................................................................ 5 2.3.2 LS主要功能特性 ................................................................................ 5 2.3.3本次设计选用该芯片的缘由 .............................................................. 6 2.4 系统控制策略分析论证 ........................................................................ 6 2.4.1 无刷直流电机的控制方法 ................................................................. 6 2.4.2 两种控制方式的比较 ......................................................................... 7 2.4.3 本次设计所采用的方法 ..................................................................... 7 第3章 PSIM仿真 ...................................................................................... 9 3.1 PSIM仿真框图 ...................................................................................... 9 3.2 仿真波形及分析 ................................................................................... 9 3.2.1 载波比N=63 ...................................................................................... 9

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3.2.2 载波比N=33 .................................................................................... 11 3.2.3 载波比N=21 .................................................................................... 12 3.3 仿真总结 ............................................................................................. 14 第4章 系统的硬件设计 ........................................................................... 15 4.1 硬件系统总体设计 .............................................................................. 15 4.2 电源模块设计 ..................................................................................... 15 4.3 单片机控制模块 ................................................................................. 15 4.4 驱动电路设计 ..................................................................................... 16 4.5 PCB板的设计 ...................................................................................... 16 第5章 系统软件设计 ............................................................................... 17 5.1 系统软件总体设计 .............................................................................. 17 5.2 三相SPWM原理及算法实现 ............................................................. 17 5.2.1 SPWM介绍与原理分析 ................................................................... 17 5.2.2 SPWM实现方案对比 ....................................................................... 17 5.2.3 调制方式选择 .................................................................................. 19 5.3 主程序设计 ......................................................................................... 22 5.4 全比较单元模块配置 .......................................................................... 22 5.4.1 通用定时器T1的配置..................................................................... 22 5.4.2 死区单元的配置 .............................................................................. 23 5.5 中断模块设计 ..................................................................................... 23 第6章 系统调试 ...................................................................................... 25 6.1 硬件调试 ............................................................................................. 25 6.2 软件调试 ............................................................................................. 25 6.3 系统测试结果 ..................................................................................... 26 6.3.1 电路板接上电机测试结果 ............................................................... 26 6.3.2 相关测试波形 .................................................................................. 26 第7章 结论与展望 .................................................................................. 32

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7.1 设计结论 ............................................................................................. 32 7.2 设计展望 ............................................................................................. 32 参考文献 .................................................................................................... 33 致谢 ........................................................................................................... 34 附录1 整体电路图 ................................................................................... 35 附录2 部分源程序 ................................................................................... 36

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