太陽能無人飛機動力驅(qū)動器的研究

【摘要】： 該論文先介紹了螺旋槳驅(qū)動電機的工作原理，分析了無刷直流電機轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的原因及消除或抑制方法。論文對稀土永磁方波無刷直流電動機進行了詳細的設計，介紹了控制器的總體設計方案、硬件結(jié)構、控制程序設計等內(nèi)容，并對控制策略進行了研究。在Matlab下建立了電機的數(shù)學模型，通過計算機仿真，驗證了數(shù)學模型的正確性，同時在理論上對低速恒轉(zhuǎn)矩高速恒功率運行進行了分析與研究，提出了一種用模糊控制的方法實現(xiàn)恒功率控制，并對驅(qū)動器進行了系統(tǒng)仿真，成功的研制了以數(shù)字信號處理控制器TMS320LF2407為控制核心的驅(qū)動器，控制無刷直流電動機驅(qū)動太陽能無人飛機的螺旋槳，為后面繼續(xù)研究工作提供了參考。 該系統(tǒng)采用高速數(shù)字信號處理器全數(shù)字化設計，其實時性好、可靠性高，并具有功耗低，效率高等特點，比較適合應用于太陽能無人飛機。 【關鍵詞】：DSP 稀土永磁 方波 無刷直流電動機 恒轉(zhuǎn)矩 PID控制 恒功率 驅(qū)動器
【學位授予單位】：西北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：V242
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 課題背景7
• 1.2 太陽能無人機的發(fā)展概況7-9
• 1.3 螺旋槳驅(qū)動電機的發(fā)展9
• 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容9-11
• 第二章 太陽能無人飛機螺旋槳驅(qū)動器工作原理11-21
• 2.1 稀土永磁方波無刷直流電動機工作原理11-16
• 2.1.1 稀土永磁方波無刷直流電動機11-12
• 2.1.2 稀土永磁方波無刷直流電動機工作原理12-13
• 2.1.3 方波無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置傳感器13-14
• 2.1.4 無刷直流電動機的繞組導通方式14-16
• 2.2 稀土永磁方波無刷直流電動機運行特性16-18
• 2.3 稀土永磁無刷直流電動機轉(zhuǎn)矩脈動的抑制分析18-21
• 第三章 稀土永磁無刷直流電機的設計21-28
• 3.1 螺旋槳驅(qū)動無刷直流電動機特點21
• 3.2 高效稀土永磁無刷直流電動機設計特點21-22
• 3.3 方波無刷直流電動機電磁參數(shù)計算22-28
• 第四章 系統(tǒng)硬件電路設計28-42
• 4.1 數(shù)字信號處理器TMS320LF240728-32
• 4.2 系統(tǒng)控制電路組成32-37
• 4.3 驅(qū)動電路及功率主電路37-42
• 第五章 系統(tǒng)軟件設計42-53
• 5.1 DSP軟件編程的總體概述42-44
• 5.2 主程序設計44-50
• 5.2.1 相關寄存器初始化45-48
• 5.2.2 鍵盤掃描程序48-50
• 5.3 捕獲中斷程序設計50-51
• 5.4 A／D轉(zhuǎn)換中斷程序設計51-53
• 第六章 系統(tǒng)控制策略53-73
• 6.1 無刷直流電動機數(shù)學模型的分析53-59
• 6.1.1 無刷直流電動機數(shù)學模型的建立53-54
• 6.1.2 無刷直流電動機數(shù)學模型的模型仿真54-58
• 6.1.3 無刷直流電動機數(shù)學模型的簡化58-59
• 6.2 電動機低速恒轉(zhuǎn)矩分析59-65
• 6.2.1 控制器離散化方法60-62
• 6.2.2 電流環(huán)轉(zhuǎn)速環(huán)設計62-65
• 6.3 電機恒功率分析65-73
• 6.3.1 工作點在恒轉(zhuǎn)矩和恒功率的交點66-68
• 6.3.2 工作點在額定轉(zhuǎn)速點68-73
• 第七章 原理樣機試驗分析及波形圖73-77
• 7.1 原理樣機試驗分析73-75
• 7.2 原理樣機測試波形75-77
• 第八章 總結(jié)77-79
• 8.1 主要研究工作77-78
• 8.2 應用前景展望78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-83

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