[摘要] 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是近年來(lái)隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一種新型直流電動(dòng)機(jī)。具有許多其它電機(jī)所不具備的優(yōu)點(diǎn)，它是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和軍事裝備中的重要的機(jī)電元件之一，所以對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制方法的研究是很重要的。
以C8051F330為例介紹了C8051F單片機(jī)在無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制中的應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)方法、硬件結(jié)構(gòu)及軟件結(jié)構(gòu)等。
在學(xué)習(xí)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的工作原理和控制方案后對(duì)各種控制方案進(jìn)行了對(duì)比分析，根據(jù)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性，最終以霍爾式三相直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)全控電路為例，以C8051F330單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)了直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制電路控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。
實(shí)驗(yàn)和分析表明，控制電路基本上達(dá)到了課題設(shè)計(jì)的目的和要求，能安全地控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。
本設(shè)計(jì)所做的控制電路在滿足設(shè)計(jì)條件的情況下能夠獨(dú)立運(yùn)行，也可以擴(kuò)展后實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜、精確的控制，以滿足更高性能的要求。

[關(guān)鍵詞] 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)；換相；C8051F330單片機(jī)；轉(zhuǎn)速控制
目錄


0 引言-------------------------------------------------------------------1
0.1 概述---------------------------------------------------------------1
0.2 目前現(xiàn)狀-----------------------------------------------------------2
0.3 課題的設(shè)計(jì)要求和目的-----------------------------------------------2
0.4 設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容-------------------------------------------------2
1 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的概述-------------------------------------------4
1.1 基本結(jié)構(gòu)-----------------------------------------------------------4
1.1.1 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的繞組聯(lián)結(jié)方式---------------------------------4
1.1.2 三相星形聯(lián)結(jié)全橋驅(qū)動(dòng)方式-------------------------------------5
1.2 控制結(jié)構(gòu)-----------------------------------------------------------6
1.2.1 直流無(wú)刷電機(jī)的控制結(jié)構(gòu)---------------------------------------6
1.2.2 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的控制原理-------------------------------------7
1.3 PWM調(diào)速原理-------------------------------------------------------9
1.4 P.I.D簡(jiǎn)要介紹---------------------------------------------------11
2.4.1 P.I.D控制的原理和特點(diǎn)--------------------------------------11
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)----------------------------------------------------------13
2.1 硬件電路基本設(shè)計(jì)思想----------------------------------------------13
2.1.1 換相控制----------------------------------------------------13
2.1.2 轉(zhuǎn)速控制----------------------------------------------------14
2.1.3 轉(zhuǎn)向控制----------------------------------------------------14
2.1.4 啟動(dòng)限流控制------------------------------------------------15
2.2 C8051F330單片機(jī)系統(tǒng)概述[1]----------------------------------------15
2.2.1 片內(nèi)存儲(chǔ)器--------------------------------------------------15
2.2.2 片內(nèi)調(diào)試電路------------------------------------------------16
2.2.3可編程數(shù)字I/O和交叉開(kāi)關(guān)-------------------------------------16
2.2.4 串行端口----------------------------------------------------16
2.2.5 可編程計(jì)數(shù)器陣列--------------------------------------------17
2.2.6 10位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器---------------------------------------------17
2.2.7 比較器------------------------------------------------------17
2.2.8 10位電流輸出DAC--------------------------------------------18
2.3 引腳及封裝定義----------------------------------------------------18
2.4 sn7407n（集電極開(kāi)路六正相高壓驅(qū)動(dòng)器）-----------------------------20
2.4.1管腳圖-------------------------------------------------------20
2.4.2 sn7407n主要功能及其列表------------------------------------20
2.5 HD7409------------------------------------------------------------20
2.5.1 HD7409引腳圖------------------------------------------------20
2.5.2 HD7409功能表------------------------------------------------21
2.6 LM324-------------------------------------------------------------21
2.7 MOSFET基本結(jié)構(gòu)及原理（以N溝道MOSFET為例）-----------------------21
2.7.1 基本結(jié)構(gòu)----------------------------------------------------21
2.7.2 功率MOSFET的工作原理---------------------------------------22
2.7.3絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線(以N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管) -------22
2.7.4 本設(shè)計(jì)所用MOSFET管------------------------------------------23
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)----------------------------------------------------------24
3.1 設(shè)計(jì)思想----------------------------------------------------------24
3.2 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)------------------------------------------24
3.3 程序流程圖--------------------------------------------------------25
3.3.1軟件設(shè)計(jì)的主程序流程圖---------------------------------------25
3.3.2 換相程序流程圖：---------------------------------------------26
3.3.3 定時(shí)器0中斷服務(wù)程序-----------------------------------------26
結(jié)論---------------------------------------------------------------------27
致謝---------------------------------------------------------------------28
參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------------29
附錄---------------------------------------------------------------------31
附錄一 原理圖---------------------------------------------31
附錄二 程序---------------------------------------------------------32
附錄三 英文原文------------------------------------------------------43
附錄四 中文譯文------------------------------------------------------51

參考文獻(xiàn)

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