基于模糊控制的无刷直流电机位置跟踪控制器

摘要

本发明公开了一种基于模糊控制的无刷直流电机位置跟踪控制器，该控制器由模糊位置调节器、速度调节器、增益调节器、直流无刷电机和位置传感器组成，三个位置传感器互差120°机械角度安装于电机内部，模糊位置调节器、速度调节器、增益调节器、直流无刷电机和位置传感器依电回路方式连接整体构成基于模糊控制的无刷直流电机控制器。本发明电路简单，成本低廉，抗干扰，动静态伺服特性好，通过在DSP内部实现模糊控制算法，有效的解决了传统控制算法的跟踪精度不高的问题。

主权项

基于模糊控制的无刷直流电机位置跟踪控制器，其特征是：该控制器由模糊位置调节器、速度调节器、增益调节器、直流无刷电机和位置传感器组成，三个位置传感器互差 120°机械角度安装于电机内部，模糊位置调节器、速度调节器、增益调节器、直流无刷电机和位置传感器依电回路方式连接；所述控制器的硬件电路由驱动电路、光耦隔离电路、电流传感器、位置传感器、显示及控制电路、通用I/O、DSP及其外围电路依电路方式连接组成；驱动电路负责把产生的PWM信号进行功率放大，用以产生无刷直流的驱动信号，选用的场效用管为2N7224；光耦隔离电路用于将DSP输出的数字信号与驱动电机的功率信号相隔离，选用的隔离电路型号为ACPL061L；电流传感器用以检测三相电流，检测电路所用的运算型号为AD844，检测的电流信号经过DSP上的ADC转换为数字信号；位置传感器，用以获得驱动信号的相位，该信号经过DSP上的ADC转换为数字信号；DSP及其外围电路根据电流传感器和位置传感器的数字信号，结合模糊控制算法，实现PWM控制信号的产生，进而实现对无刷直流电机的控制；其具体电路连接如下：DSP TMS320C2801的引脚47、44、45、48、51、53分别经过光耦隔离器ACPL061L隔离后，连接驱动电路的T1、T4、T2、T5、T3、T6进行驱动放大，放大后的A，B，C三相信号直接驱动直流无刷电机；电流传感器信号获得信号，通过DSP上的23、22、21引脚进行ADC转换，获得电流传感器的数字信号；位置传感器通过DSP的20、19、18引脚进行ADC转换，获得位置传感器的数字信号；DSP的引脚43、79、83、91、92、95、99、100、1、8、9分别连接显示器HJ1602A的5、6、7、8、9、10、11、12、13、14引脚，DSP的引脚63、64、67、70、71、72作为通用I/O控制输出，为系统以后扩展使用；DSP根据电流传感器和位置传感器的数字信号，结合模糊控制算法，实现PWM控制信号的产生，进而实现对无刷直流电机的控制。