无刷直流电机控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

无刷直流电机是在传统直流电机基础上发展起来的,在保持了传统直流电机优点的基础上,性能较之有很大提高,有逐步取代传统直流电机的趋势。

无刷直流电机具有低噪声、高效率、无励磁需要、易维护、寿命长、控制结构简单等优点目前,无刷直流电机的应用越来越普遍。

国内近年来在永磁无刷直流电机的设计及控制方面有很多的研究,但与国外成熟的产品化相比还有很多地方值得提高。

2. 国内外研究现状分析

有刷直流电动机作为最早的电动机广泛应用于工农业生产的各个领域，由于其宽阔而平滑的优良调速性能，在需要调速的应用领域占有重要地位，但机械换相装置的存在，限制了其发展和应用范围。

直流电动机的机械电刷和换向器因强迫性接触，造成其结构复杂、可靠性差、火花、噪声等一系列问题，影响了直流电动机的调速精度和性能。

科学技术的飞速发展，带来了半导体技术的飞跃，开关型晶体管的研制成功为创造新型的无刷直流电动机带来生机。

3. 研究的基本内容与计划

本课题准备以无刷直流电机为控制对象,采用无位置传感器检测技术,开发基于stm32微处理器的无刷直流电机控制器。建立一个由pwm输出电路、逆变电路、转速控制环节等构成的闭环控制系统，以stm32为主控制器，采用pwm方式控制电机转速，mosfet驱动电机，无位置传感器模式检测电机转子位置。

研究内容包括硬件设计和软件设计两大方面：

硬件电路设计：

4. 研究创新点

无刷直流电机相比有刷直流电机及交流电机具有强大的优势，它具有更好的速度/扭矩性能,动态响应快,调速性能好,使用寿命长。

在相同的体积和重量下，无刷直流电机能够传递更大的扭矩，这使得它在一些对空间重量及要求比较严格的场合具有更好的适用性。