无刷直流电机控制系统研究设计

摘要

本文先论述了无刷直流电动机的本体构成及工作原理。从控制角度对无刷直流电动机进行了简单的介绍。本设计是以AT89C51单片机为核心的PWM直流电机的调速系统。该系统包括速度设定、速度显示、速度测量、速度控制、正反转控制、声光报警等。论文介绍了基于单片机用PWM实现直流电机调速的基本方法，直流电机调速的相关知识，及PWM调整的基本原理和实现方法。转速测量和转速设定的显示由4个LED实现。主电路采用MOSFET三相逆变桥，完成了直流无刷电动机控制系统的硬件电路和软件部分的设计。

关键词　无刷直流电机，单片机控制系统，PWM

目录

摘要 I

引言 3

第1章 无刷直流电动机的基本工作原理 4

1.1  基本组成环节 4

1.2  无刷直流电机本体结构及原理 5

1.3  基本工作原理 6

1.4  主要器件的选择 10

1.4.1  单片机的选取 10

1.4.2  位置传感器的选择 11

1.4.3  驱动电路开关元件的选择 12

第2章  无刷直流电机控制系统 13

2.1  直流调速系统 13

2.2  PWM调速基本原理 13

2.3  控制设计 14

第3章  系统硬件设计 16

3.1  时钟电路设计 16

3.2  PWM发生电路设计 16

3.3  LM621对电动机进行调速控制和正反转控制 17

3.4  全桥驱动电路设计 18

3.5  LED显示系统电路 19

3.6  超限报警电路 21

3.7  电源电路设计 21

第4章  系统软件设计 23

4.1  主程序 23

4.2  测速子程序 25

4.3  显示子程序 27

第5章  程序编译验证 30

结  论 32

参考文献 33