無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、*本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名 * 班 級 * 學(xué)號 * 題 目 無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研制指導(dǎo)教師 * 所在系 電子與信息工程 專 業(yè) * 教學(xué)服務(wù)中心制表2013年03月本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告對 題 目 的 陳 述1. 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫1000字左右的文獻(xiàn)綜述：（說明選題意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要研究內(nèi)容）無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)是一種新型的調(diào)速系統(tǒng)，具有良好的運(yùn)行、控制及經(jīng)濟(jì)性能，有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。其中無刷直流電機(jī)是利用電子換相替代機(jī)械換相和電刷，既具有直流電動機(jī)良好的調(diào)速性能，又具有交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域

2、中得到了廣泛的應(yīng)用。無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動問題，嚴(yán)重阻礙了其調(diào)速系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提高和發(fā)揮，無法滿足一些高精度場合的控制要求。因此，研究能有效抑制無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動的高性能調(diào)速系統(tǒng)，具有非常重要的意義。無刷直流電機(jī)是在有刷直流電機(jī)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生發(fā)展而來的，在傳統(tǒng)電勵(lì)磁電機(jī)當(dāng)中，直流電機(jī)以其良好的轉(zhuǎn)矩特性和快速響應(yīng)能力而為工業(yè)界重視。直流電機(jī)有調(diào)速性能好、運(yùn)行效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是由于直流電機(jī)存在電刷、滑環(huán)等機(jī)械接觸部件，存在機(jī)械磨損，需維護(hù)和保養(yǎng)，而且會產(chǎn)生噪聲、無線電干擾和火花，因而不能在有粉塵、易燃易爆物質(zhì)的環(huán)境中工作。再加上直流電機(jī)制造成本高及維修困難等缺點(diǎn)，大大限制了它的應(yīng)用范圍。針對

3、上述傳統(tǒng)直流電機(jī)的弊端， 1955年，美國D哈罩森等人首次申請了應(yīng)用晶體管換相代替電動機(jī)機(jī)械換向器的專利，這就是現(xiàn)代無刷直流電機(jī)的雛形。但由于該電動機(jī)尚無起動轉(zhuǎn)矩而不能產(chǎn)品化。而后又經(jīng)過人們多年的努力，借助于霍爾元件來實(shí)現(xiàn)換相的無刷直流電動機(jī)終于在1962年誕生。20世紀(jì)70年代以來，隨著電力電子工業(yè)的飛速發(fā)展，許多新型的高性能半導(dǎo)體功率器件相繼出現(xiàn)，以及高性能的永磁材料問世，均為無刷直流電機(jī)的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國對無刷直流電機(jī)的研究起步比較晚，八十年代以前，國內(nèi)對無刷直流電機(jī)的研究幾乎空白。1987年，在北京舉辦的聯(lián)邦德國加工設(shè)備發(fā)展會，江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文SIEMENS和BOSC

4、H兩公司展出了永磁式同步伺服系統(tǒng)和技術(shù)引進(jìn)的熱潮。經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)已有無刷直流電機(jī)的系列產(chǎn)品，形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模。尤其在近十幾年來，隨著電機(jī)技術(shù)及其相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，無刷直流電動機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。從有刷到無刷，從半控元件到全控元件，發(fā)展過程中各種新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，從電機(jī)結(jié)構(gòu)到控制方式也層出不窮。2. 課題研究的方案設(shè)計(jì)（方法、手段、技術(shù)路線、可行性論證） 本設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)部分：電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，DSP控制系統(tǒng)，人機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（如圖所所示）。本設(shè)計(jì)以DSP控制系統(tǒng)控制電機(jī)，DSP選用TMS320F2812芯片。當(dāng)按下啟動按鈕，DSP控制系統(tǒng)開始運(yùn)行，DSP控制系統(tǒng)控制電機(jī)驅(qū)動程序，無刷直流電機(jī)開

5、始工作，通過人機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)測控制，在人機(jī)監(jiān)控界面設(shè)置增加或降低轉(zhuǎn)速按鍵，信號從人機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)傳入DSP控制系統(tǒng)，DSP控制系統(tǒng)接收信號并對電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出指令，從而實(shí)現(xiàn)對無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)控。 各單元的主要作用：DSP控制單元：根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)定參數(shù)以及系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)對無刷直流電機(jī)的自適應(yīng)調(diào)整控制；電機(jī)驅(qū)動及系統(tǒng)保護(hù)單元：主要完成對信號的放大和檢測，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，驅(qū)動芯片就會根據(jù)反饋的信息產(chǎn)生報(bào)錯(cuò)信號，并同時(shí)使電機(jī)驅(qū)動端口輸出強(qiáng)制置低，鎖定電機(jī)起到保護(hù)作用；人機(jī)監(jiān)控單元：實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控，根據(jù)運(yùn)行情況的改變進(jìn)行必要的人為調(diào)整；檢測單元：采集電機(jī)運(yùn)行的相關(guān)信息，包括

6、主回路電流信號、主驅(qū)動電壓信號、電機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)相，并送給 DSP 主控制器。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、DSP 數(shù)字信號處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； 2、人機(jī)界面監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； 3、電機(jī)驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)； 4、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)；5、系統(tǒng)檢測保護(hù)電路的設(shè)計(jì)； 6、系統(tǒng)軟件控制設(shè)計(jì)；3. 主要進(jìn)度安排時(shí)間（月/日）畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)安排3/01-3/18整理資料，了解電動機(jī)工作原理和DSP控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，完成開題報(bào)告。3/19-3/31通過查找資料，完成系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)并畫出系統(tǒng)硬件電路原理圖。4/01-4/15完成電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及系統(tǒng)工作原理圖。4/16-4/30完成系統(tǒng)控制軟件的編寫與調(diào)試并作出軟件控制的原理

7、圖。5/01-5/10完成人機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及監(jiān)測保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，并編寫程序。5/11-5/20進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)，整理資料，完善所有提交問題。5/21-5/31撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。6/01-6/15準(zhǔn)備答辯的相關(guān)事宜并參加答辯。4. 參考文獻(xiàn)目錄1 劉剛，王志強(qiáng)，房建成，永磁無刷直流電機(jī)控制技術(shù)與應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社2008.032 譚建成，永磁無刷直流電機(jī)技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 2011.033 史步海，張選正，特種電動機(jī)調(diào)速控制技術(shù)及應(yīng)用 華南理工大學(xué)出版社 2010.034 張衛(wèi)寧，TMS320C2000系列DSP原理及應(yīng)用 國防工業(yè)出版社 2002.045 阮毅，陳伯時(shí)，電力拖動自動控制系統(tǒng)運(yùn)動控制系統(tǒng) 機(jī)械工業(yè)出版社 2009.086 高濤，陸麗娜，C語言程序設(shè)計(jì) 西安交通大學(xué)出版 2008.067 閻治安，崔新藝，蘇少平，電機(jī)學(xué) 西安交通大學(xué)出版 2008.068 權(quán)東，高性能無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2010.069 網(wǎng)上資料，基于DSP無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等學(xué)生（簽名）：* 2013年03月 15日對開題報(bào)告的審查意見指導(dǎo)教師意見（1.對“文獻(xiàn)綜述”的評