无感无刷直流电机之电调设计全攻略
无刷直流电机控制器设计
无刷直流电机控制器设计无刷直流电机控制器的设计是一个复杂的工程，要考虑到多种因素。
首先，控制器需要读取电机的反馈信号，如转速、电流、温度等，以便精确控制电机运行状态。
其次，控制器需要根据用户输入的指令，控制电机的转速、加速度和转向。
此外，控制器还需要具备过载和故障保护功能，以确保电机的安全运行。
在无刷直流电机控制器的设计中，最关键的部分是电机驱动器和控制算法。
电机驱动器是将电源电压转换成适合电机驱动的电压和电流的装置。
在无刷直流电机中，驱动器通常是由电子器件如功率晶体管（MOSFET）或IGBT组成的桥式电路。
控制算法则是根据电机的反馈信号和用户输入的指令，调整驱动器的输出，以实现目标转速和转向。
在控制算法中，最常用的是电机速度闭环控制。
该算法通过比较电机的实际速度和设定速度，并调整驱动器的输出，以使二者保持一致。
此外，还可以采用位置闭环控制算法，通过比较电机实际位置和设定位置，调整驱动器的输出，使电机追踪设定位置。
这两种闭环控制算法可以单独使用，也可以结合使用，以实现更精确的控制效果。
除了速度和位置闭环控制，无刷直流电机控制器还可以具备其他功能，如加速度控制、转向控制、制动控制等。
加速度控制功能可以使电机平稳加速，避免过载和电机损坏。
转向控制功能可以改变电机的旋转方向，以适应不同的任务需求。
制动控制功能可以在电机停止旋转时施加制动力，以便实现快速制动和精确停止。
在无刷直流电机控制器设计中，还需要考虑过载和故障保护功能。
过载保护功能可以监测电机的电流和温度，当超过设定的阈值时，控制器会减小驱动器的输出，避免电机的过载。
故障保护功能可以检测电机和驱动器是否正常工作，当发生故障时，控制器会停止驱动器输出，以避免电机和设备损坏。
总之，无刷直流电机控制器的设计是一个复杂而关键的任务。
它需要考虑到电机的复杂性、用户需求以及过载和故障保护等因素。
只有通过合适的驱动器和控制算法，才能实现电机的精确控制和安全运行。
基于ATmega8的无刷直流电机电调的设计
基于ATmega8的无刷直流电机电调的设计摘要本文通过以ATmega8单片机为核心，分析了无刷直流电机的原理，从硬件和软件两个方面阐述了无刷直流电机的电调的设计，其中硬件包含了电流的检测、电机换相、电池电压检测、反电势过零检测，软件主要完成了系统程序、场效应管的自检程序、反电势检测程序、以及PPM解码程序。
经过测试该电调能够满足系统的设计需求。
【Key】ATmega8 无刷电机电调笔者在指导学生课外航模兴趣小组的过程中，发现无刷直流电机电调的使用比较频繁，而且很多成品电调不能满足设计需要，所以指导学生完成了此电调的设计，该电调可以直接与无线遥控器相连，通过测试性能稳定，以下是该电调设计中的原理和软硬件系统。
1 无刷直流电机的原理在点与磁的转换过程中主要有三个基本原理，左手定则、右手定则、安培定则。
左手定则用来判断在磁场中载流导体的受力方向，右手定则用来判断切割磁感线的导体产生的电流方向，安培定则用来判断磁感线的环绕方向，无刷电机相关参数的判断和程序的设计基础就是以上三个基本原理。
本系统电调的设计是基于外转子无刷直流电机设计的，该电机的KV值为1000，其采用的结构是12绕组14极（即7对极）。
电机换相的时机只取决于转子的位置，在该系统的设计中采用的是三相的感生电动势的方法来判断定子的位置，该方法的优点是不需要在系统中增加相应的器件，缺点是电机启动时可控性较差。
电机的调速是通过直流电压来控制，单片机通过用PWM方式来控制电机的输入电压，通过PWM占空比的变化来转换为不同大小的等效电压。
2 电调硬件电路的设计2.1 电流检测电路电流检测部分应用一段阻值大小为0.01欧姆的导线，经过MOSFET和电机的电流全都从它那里经过导线而流向GND，通过导线的电流和电阻的阻值相乘从而得到了产生的电压值大小，经过电阻和电容器进行一阶低通滤波，最后接入ATmega8的ADC6通道，通过对于电流值大小的判断实现了对于电流值检测功能。
无刷直流电机设计流程
无刷直流电机设计流程嘿，朋友！今天咱就来唠唠无刷直流电机设计这档子事儿。
这无刷直流电机啊，就像是一个神奇的小宇宙，里面藏着好多学问呢。
要开始设计无刷直流电机，第一步就得明确它的用途。
这就好比你要盖房子，得先知道这房子是用来住人啊，还是做仓库。
我有个朋友叫小李，他想设计一个用于小型无人机的无刷直流电机。
那他就得考虑这个电机要足够轻便，动力还得强劲，能让无人机飞得又稳又快。
这时候就像是给这个电机定了个大方向，就像航海的时候有了指南针一样。
接下来就是确定电机的主要参数啦。
这里面的门道可不少呢。
比如说额定功率、额定转速、转矩这些。
这额定功率啊，就像是一个人的力气大小。
要是功率定小了，就像让一个小孩去干大人的活，根本带不动嘛！而转速就好比一个人跑步的速度，转矩呢，有点像一个人能使出来的爆发力。
我曾经见过一个新手在设计无刷直流电机时，乱定参数，结果电机造出来，那性能差得呀，就像一辆破自行车，怎么骑都费劲。
选磁钢材料也是很关键的一步。
这磁钢材料就像是电机的灵魂所在。
不同的磁钢材料性能差别可大了去了。
有铁氧体磁钢，还有稀土永磁材料呢。
稀土永磁材料虽然贵一些，但是它的性能就像超级英雄一样厉害。
我跟同行老张讨论的时候，他就说：“这稀土永磁材料就像魔法材料一样，能让电机的性能一下子提升好几个档次，不过成本就像个拦路虎啊。
”这时候就得在性能和成本之间权衡，就像走钢丝一样，得小心翼翼。
然后就是绕组的设计啦。
绕组就像是电机的经脉一样。
绕组的匝数、线径这些都很重要。
匝数多了，就像给电机穿上了厚厚的衣服，电阻增大，电流就不好通过了。
匝数少了呢，又像是衣服穿得太薄，性能也会受影响。
这时候就得像裁缝一样，精心剪裁，找到最合适的匝数和线径。
我在学习绕组设计的时候，可没少向老师傅请教。
老师傅就说：“这绕组设计啊，就像绣花，一针一线都得恰到好处。
”转子和定子的设计也不能马虎。
转子就像电机的心脏，定子就像它的外壳。
转子的结构形状会影响电机的转动惯量。
自制电调原理说明
无位置传感器直流无刷电机原理位置传感器的直流无刷电机的换向主要靠位置传感器检测转子的位置，确定功率开关器件的导通顺序来实现的，由于安装位置传感器增大了电机的体积，同时安装位置传感器的位置精度要求比较高，带来组装的难度。
研究过程中发现，利用电子线路替代位置传感器检测电机在运行过程中产生的反电动势来确定电机转子的位置，实现换向。
从而出现了无位置传感器的直流无刷电机，其原理框图如图3．1所示。
武汉理工大学硕士学位论文图2-1无位置传感器无刷直流电机原理图无位置传感器无刷直流电机(BLDCM)具有无换向火花、无无线电干扰、寿命长、运行可靠、维护简便等特点，而且不必为一般无刷直流电机所必须的位置传感器带来的对电机体积、成本、制造工艺的较高要求和抗干扰性差问题而担忧，因此应用前景广阔。
由图2-1无刷直流电动机的运行原理图可知，当电机在运行过程中，总有一相绕组没有导通，此时可以在该相绕组的端口检测到该绕组产生反电动势，该反电动势60度的电角度是连续的，由于电机的规格，制造工艺的差别，导致相同电角度的反电动势值是不同，如要通过检测反电动势的数值来确定转子的位置难度极大。
因此必须找到该反电动势与转子位置的关系，才能确定转子的位置。
由于BLDCM的气隙磁场、反电势、以及电流波型是非正弦的，因此采用直交轴坐标变化不是很有效的分析方法。
通常直接利用电机本身的相变量来建立数学模型。
假设三相绕组完全对称，磁路不饱和，不计涡流和磁滞损耗，忽略齿槽相应，则三相绕组的电压平衡方程则可以表示为：根据电压方程得电机的等效电路图，如图2．2所示：2．3．2反电势法电机控制的原理无刷直流电机中，受定子绕组产生的合成磁场的作用，转子沿着一定的方向转动。
电机定子上放有电枢绕组，因此，转子一旦旋转，就会在空间形成导体切割磁力线的情况，根据电磁感应定律可知，导体切割磁力线会在导体中产生感应电热。
所以，在转子旋转的时候就会在定子绕组中产生感应电势，即运动电势，一般称为反电动势或反电势哺1。
无刷电调编程讲解
无刷电调编程讲解
无刷电调是一种电子元件，常用于控制电机的转速和方向。
为了实现不同的功能，需要对无刷电调进行编程。
下面是无刷电调编程的讲解：
1. 确定编程设备：通常使用电脑和USB转串口线作为编程设备。
2. 安装编程软件：根据无刷电调的品牌和型号，选择相应的编程软件并安装。
3. 连接电调和编程设备：将USB转串口线连接到电脑的USB端口上，另一头连接到电调的编程口上。
4. 进入编程模式：根据电调的说明书，按压指定按键或操作指令，进入编程模式。
5. 编写程序：在编程软件中编写程序，实现电调所需的功能。
常见的功能包括调整最大电流、最大转速和刹车时间等。
6. 下载程序：将编写好的程序下载到电调中，以实现相应的功能。
7. 测试：将电调和电机连接，进行测试以确认编程是否成功。
如果存在问题，可以重新进入编程模式并修改程序。
以上就是无刷电调编程的基本讲解，希望能够帮助大家更好地理解和使用无刷电调。
- 1 -。
好盈品牌无刷动力系统电调说明书
04使用向导03产品规格01注意事项02产品特色07在无要求的情况下，电调默认出厂ID为1，油门通道为1，总线速率为500KHz。
此功能需要另购DataLink数据盒子才能使用。
在使用此功能前，保证电脑系统提前安装了Micosoft Visual C++ 2013 软件，否则无法正常操作。
1) 连线电调---->DataLink数据盒子 “红 灰”---->“CH1 CL1”；USB连接数据盒子到电脑。
更改ID时请将桨拆卸下来，避免危险发生。
同一架飞机，不同的电调ID和油门不能相同，否则使用CAN功能时，相同ID的不同电调会被识别成一个电调。
2) 操作电调自带故障存储功能，可存储上电次数、飞行时间、故障次数信息，方便飞行故障分析。
此功能需使用DataLink数据盒子，串口助手，DataLink上位机软件。
注：DataLink软件可在好盈官网、经销商、好盈销售、好盈售后获取。
DataLink数据盒子固件版本要求：LINK-01.2.15-C或更高版本； 串口助手要求：USB转TTL协议； DataLink上位机软件要求：故障存储版。
可在官网、微信公众号或者售后获取。
DataLink盒子有三种供电方式（+5V），USB数据线、串口助手、外置供电线，任选一种即可供电方式即可，无需重复供电。
注：详细使用步骤请参照DataLink使用手册。
1) 连线串口助手---->DataLink数据盒子“GND 5V TX RX”---->“— + RX2 TX2”（请按此对应线序）； 电调---->DataLink数据盒子“红 灰 ”---->“ CH2 CL2”，多个电调可以并联使用。
2) 软件操作固件升级分为电脑在线升级和飞控远程升级两种方式，支持同时多个电调在线升级，升级口为CAN-ESC(Fast)。
飞控升级需与飞控配合，此处不做说明。
此功能需使用DataLink数据盒子，升级包专用DataLink软件，USB数据线。
高效率BLDC无刷直流电机控制原理、控制设计计算方法及步骤(图文并茂详解)
高效率BLDC无刷直流电机控制原理、控制设计计算方法及步骤（图文并茂详解）一、空载时间插入与补充：1、大多数BLDC电机不需要互补的PWM、空载时间插入或空载时间补偿。
2、可能会要求这些特性的BLDC应用仅为高性能BLDC伺服电动机、正弦波激励式BLDC电机、无刷AC、或PC同步电机。
3、控制算法许多不同的控制算法都被用以提供对于BLDC电机的控制。
4、典型做法是，将功率晶体管用作线性稳压器来控制电机电压。
当驱动高功率电机时，这种方法并不实用。
5、高功率电机必须采用PWM控制，并要求一个微控制器来提供起动和控制功能。
二、BLDC无刷直流电机控制原理：1、无刷电机属于自换流型（自我方向转换），因此控制起来更加复杂。
2、BLDC电机控制要求了解电机进行整流转向的转子位置和机制。
3、对于闭环速度控制，有两个附加要求，即对于转子速度或电机电流以及PWM信号进行测量，以控制电机速度以及功率。
4、BLDC电机可以根据应用要求采用边排列或中心排列PWM信号。
5、大多数应用仅要求速度变化操作，将采用6个独立的边排列PWM信号。
这就提供了最高的分辨率。
6、如果应用要求服务器定位、能耗制动或动力倒转，推荐使用补充的中心排列PWM信号。
7、为了感应转子位置，BLDC电机采用XXX效应传感器来提供绝对定位感应。
这就导致了更多线的使用和更高的成本。
无传感器BLDC控制省去了对于传感器的需要，而是采用电机的反电动势（电动势）来预测转子位置。
8、无传感器控制对于像风扇和水泵这样的低成本变速应用至关重要。
9、在采用BLDC电机时，冰箱和空调压缩机也需要无传感器控制。
三、BLDC高效率无刷直流电机控制算法方法及步骤：1、提供的三项功能：⑴、用于控制电机速度的PWM电压;⑵、用于对电机进整流换向的机制;⑶、利用反电动势或传感器来预测转子位置的方法;2、脉冲宽度调制仅用于将可变电压应用到电机绕组。
有效电压与PWM占空比成正比。
3、当得到适当的整流换向时，BLDC的扭矩速度特性与以下直流电机相同。
无刷直流电动机调速系统设计
目录1绪论 (1)1.1 直流无刷电动机发展状况 (1)1.2直流无刷电机控制技术的发展 (1)2 直流无刷电动机的工作原理 (3)2.1 直流无刷电动机的结构与原理 (3)2.2三相绕组直流无刷电动机控制主回路的基本类型 (4)2.3直流无刷电动机控制系统中的PWM控制器 (5)3 直流无刷电动机控制系统的数学模型 (6)3. 1直流无刷电动机的基本方程 (8)3. 2直流无刷电动机控制系统的动态数学模型 (11)4 硬件电路 (13)4.1 主电路 (13)4.2换相电路 (15)5 软件部分设计 (17)5. 1软件总体构成 (17)5. 2主程序的设计 (17)5. 3中断子程序的设计 (19)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1绪论1.1 直流无刷电动机发展状况电动机作为机电能量转换装置，其应用范围已经遍及国民经济的各个领域，电动机主要类型有同步电动机、异步电动机与直流电动机三种。
直流电动机具有运行效率高和调速性能好等诸多优点，因此被广泛应用于各种调速系统中。
但传统的直流电动机均采用机械电刷的方式进行换向，存在相对的机械摩擦，和由此带来的噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等致命弱点。
因此，早在1917年，Bulgier就提出了用整流管代替有刷直流电机的机械电刷，从而诞生了无刷直流电机(BLDCM: Brushless Direct Current Motor)的基本思想。
1955年，美国D·Harrison等人首次申请了用晶体管换向线路代替有刷直流电机机械电刷的专利，标志着无刷直流电机的诞生。
1978年，原联邦德国MANNESMANN公司的Indramat分部在汉诺威贸易展览会上正式推出其MAC永磁无刷直流电机及其驱动系统，标志着永磁无刷直流电机真正进入了实用阶段。
二十世纪80年代国际上对无刷电机开展了深入的研究，先后研制成方波和正弦波无刷直流电机，在10多年的时间里，无刷直流电机在国际上己得到较为充分的发展。
霍尼韦尔EZRUN MAX系列车用无感无刷电机电子调速器说明书
——20151015排线将电调和编程盒连通后，然后给电调接上电源，LCD 设定盒将显示出开机界面，按LCD 设定盒上任意按键，设定盒和电调开始建立通信，并显示“CONNECTING ESC” ，等待几秒后，将显示出当前的模式名 ，随后显示出第一个设置参数。
使用 “ITEM”和“VALUE” 按键即可更改设置参数，按“OK”键可将设置参数存入电调。
感谢您购买EZRUN MAX系列车用无感无刷电机电子调速器！无刷动力系统功率强大，错误的使用可能造成人身伤害和设备损坏。
请在使用设备前仔细阅读说明书，严格遵守规定的操作程序。
我们不承担因使用本产品而引起的任何责任，包括但不限于对附带损失或间接损失的赔偿责任；同时我们不承担因擅自对产品进行修改所引起的任何责任。
我们有权在不经通知的情况下变更产品设计、外观、性能及使用要求。
参数说明3有以下几种恢复出厂参数方法：1)利用SET键恢复出厂设置，方法如下：在油门摇杆处于中立点位置的任意时刻（除进行油门校调或编程设定时），按住 SET 键3秒以上，可恢复出厂设定。
红绿灯同时闪烁时表示恢复设定成功，出厂设定需重新上电方可生效。
2)利用LED参数设定卡恢复出厂设定：设定卡与电调连通后，按下“RESET”键，然后再按下“OK”保存，即可恢复出厂设置。
3)利用LCD多功能编程盒恢复出厂设定：设定卡与电调连通后，通过“ITEM”选项选到“RESTORE DEFAULT”项，然后再按下“OK”保存，即可恢复出厂设置。
1.启动阶段1)红灯持续快速闪烁：电调未检测到油门信号或电调内部存储的油门中点数值与遥控器不匹配。
2)绿灯闪烁N次：锂电节数检测，闪烁N次表示当前锂电为N节。
2.行驶阶段1)油门摇杆处于中点区域，红色和绿色LED均熄灭。
2)前进时，红色LED恒亮；当油门处于正向最大（100%油门）时，绿色LED也会点亮。
3)刹车时，红色LED恒亮；当油门处于反向最大且最大刹车力度设为100%时，绿色LED也会点亮。
无刷电调
调速传动系统的各项重要指标：1）、调速范围：最高与最低转速相比。
2）、调速平滑性：相邻两档转速的差值越小越平滑。
3）、调速的工作特性：静态特性主要是调速后机械特性的硬度，对绝大多数负载，机械特性越硬，则负载变化时，速度变化越小，工作越稳定。
动态特性主要为升速和降速过程是否快而平稳。
当负载突然增减与电压突然变化时，系统转速能否迅速地恢复。
4）、调速系统的经济性。
主要从价格、调速运行效率、调速系统故障率，售后服务与支持等方面衡量。
5）、负载转矩特性：一般来说空气、水、油等介质对机械阻力基本上都是和转速二次方成正比。
即负载转矩TZ=KN2电动直升机航模用的动力一般为无刷直流电动机，无刷直流电动机的结构与交流永磁同步电动机相似，其定子上有多相绕组，转子上镶有永磁体，无刷直流电动机的优点和关键特征如下：1）本质上是多相交流电动机，但经过控制获得类似直流电动机特性；2）需要多相逆变器驱动；3）无电刷和换相器，即使在高转速下，也可得到较高的可靠性；4）效率高；5）低的EMI6）可实施无传感器控制；按照无刷直流电动机工作原理，必须有转子磁极位置信号来决定电子开关的换相。
装有转子位置传感器（例如霍尔元件）就称为有感无刷电机。
有感无刷电机装传感器检测电气相位可分为60°/120°/180°/240°/300°等。
根据电气相位的不同，电子换相驱动方式就略有不同，开关时序将不同，如6步换相180°变频：经过6个节拍，无刷电机的定子中将产生一个旋转磁场，带动转子转动，每个开关的一个状态在连续的3个节拍中保持不变，相当于在磁场中180°的范围内保持不变。
6步换相120°变频：则每个开关的一个状态在连续的2个节拍中保持不变，相当于在磁场中120°的范围内保持不变。
位置传感器的存在占用了电动机的一些空间、安装位置对准、需要引出线等问题，随着微机控制技术的高速发展，无位置传感器控制技术和方法也获得快速进展，利用无传感器技术，无刷直流电动机不必装专门的位置传感器，从而简化电动机结构和尺寸，减少了引线，进而降低电动机成本。
技术资料汇总：BLDC无刷电机基础电调设计全攻略等干货
技术资料汇总：BLDC无刷电机基础电调设计全攻略等干货资料：无刷直流 (BLDC) 电机基础（中英）无刷直流（ Brushless Direct Current ， BLDC ）电机是一种正快速普及的电机类型，它可在家用电器、汽车、航空航天、消费品、医疗、工业自动化设备和仪器等行业中使用。
正如名称指出的那样，BLDC 电机不用电刷来换向，而是使用电子换向。
此外，由于输出转矩与电机体积之比更高，使之在需要着重考虑空间与重量因素的应用中，大有用武之地。
在本应用笔记中，我们将详细讨论 BLDC 电机的构造、工作原理、特性和典型应用。
无刷直流（BLDC）电机基础_CN.pdf图解传感器入门雨宫 178页 2.8M图解电机电器饭高 191页 5.2M图解机电一体化电子学入门雨宫 199页 3.3M图解传感器入门图解电机电器图解机电一体化电子学入门.zip(9.8 MB)介绍：无感无刷直流电机之电调设计全攻略.pdf(4.58 MB, 下载次数: 104)目录：一篇文章带你了解无刷电机控制原理我们常用的无刷电机里面究竟有些什么技术、如何解释那些专业名词、以及各种参数和设备之间究竟有什么区别和联系呢？电机驱动器PCB布局准则，讲得非常好电机驱动电路的PCB 需要采用特殊的冷却技术，以解决功耗问题。
PCB基材的导热性较差。
相反，铜的导热性非常出色。
因此，从热管理角度来看，增加PCB 中的铜面积是一个理想方案。
厚铜箔的导热性优于较薄的铜箔。
然而，使用厚铜箔的成本较高，并且难以实现精细的几何形状。
电路集锦直流电机控制电路集锦直流电机驱动电路图与设计思路BLDC电机控制原理分析、电路设计技巧BLDC电机控制中的角度传感器一个电机短路保护电路的三极管详解实例/图例使用步进电机做驱动的机器人小车DIYDIY 可调速直流电机风扇开发板上手之电机调试开发板上手之步进电机扩展板小型减速电机拆解各种电机原理动态SHOW超声电机技术详解实用理论动图解析，无刷电机与有刷电机的区别什么是 BLDC 电机换向的最有效方法？当低压BLDC电机驱动电器子系统时会发生什么？探讨BLDC电机的运行，以及紧凑电机控制系统设计交流异步电机，异步在哪儿？电机的11个常用知识点如何选择机器人电机机器人常用的电机有哪些？基础知识：机器人常用电机解析及区别无人机的四个电机为什么这样布局？关于伺服电机的21个关键问题。
自制无刷电机电调
自制无刷电机电调拆个硬盘电机，把原来的线拆了，用大电的线重新绕上定子，每个绕上20圈，加了颗螺丝方便以后固定
转子，没改过，如果有可能的话自己换上磁铁就更好
组合，还可以
正面
用TDA2030,做了个电调
最好加上散热
引用网上的电路图,我的是把2050换成2030,接法一样的
完成，三条线自己任意组合，改变其中两条可以反转电机转向，红色是正，黑色是负。
由于TDA2030功率比较小，所以转速不是很高。
（资料素材和资料部分来自网络，供参考。
可复制、编制，期待你的好评与关注）。
直流无刷电机 pid调速 毕业设计_基于单片机和PID算法的直流电机调速设计(原创)
直流无刷电机 pid调速毕业设计_基于单片机和PID算法的直流电机调速设计(原创)导读：就爱阅读网友为您分享以下“毕业设计_基于单片机和PID算法的直流电机调速设计(原创)”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to 的支持!摘要在运动控制系统中，电机转速控制占有至关重要的作用，其控制算法和手段有很多，模拟PID控制是最早发展起来的控制策略之一，长期以来形成了典型的结构，并且参数整定方便，能够满足一般控制的要求，但由于在模拟PID控制系统中，参数一旦整定好后，在整个控制过程中都是固定不变的，而在实际中，由于现场的系统参数、温度等条件发生变化，使系统很难达到最佳的控制效果，因此采用模拟PID控制器难以获得满意的控制效果。
随着计算机技术与智能控制理论的发展，数字PID技术渐渐发展起来，它不仅能够实现模拟PID所完成的控制任务，而且具备控制算法灵活、可靠性高等优点，应用面越来越广。
本设计以上面提到的数字PID为基本控制算法，以AT89S51单片机为控制核心，产生占空比受数字PID算法控制的PWM脉冲实现对直流电机转速的控制。
同时利用光电传感器将电机速度转换成脉冲频率反馈到单片机中，实现转速闭环控制，达到转速无静差调节的目的。
在系统中采数码管显示器作为显示部件，通过2×2键盘设置P、I、D、V四个参数，启动后可以通过显示部件了解电机当前的转速。
该系统控制精度高，具有很强的抗干扰能力。
关键词：数字PID；PWM脉冲；占空比；无静差调节AbstractIn the motion control system,the control of electromotor's rotate speed is of great importance,there are a lot of speed control arithmetics andmethods ,the analog PID control is one of the earliest developed control policies which has formed typical structure ,its parametric setting is convenient and it's easy to meet normal control's demand,but as the whole control process is fixed once the parameter has been set while practically the changes of those conditions like the system parameters and temperature of the environment prohibit the system from reaching its best control effect,so the analog PID controller barely has satisfied effect.With the development of computer technology and intelligent control theory ,the digital PID technology is thriving which can achieve the analog PID's control tasks and consists of many advantages like flexible control arithmetics and high reliability,it is widely used now.This design is based on the digital PID mentioned above as basic control arithmetic and AT89S51 SCM as control core,the system produces PWM impulse whose duty ratio is controlled by digital PID arithmetic to make sure the running of direct current machine's rotate speed.Meanwhile,the design uses photoelectric sensor to transduce the electromotor speed into impulse frequencyand feed it back to SCM,this process implements rotate speed's closed loop control to attain the purpose of rotate speed's astatic modulation.In this system, the 128×64LCD is used as display unit , the 4×4 keyboard sets those four parameters P、I、D、V and obverse and reverse control,after starting up,the display unit shows the electromotor's current rotate speed and runtime.The system has great control precision and anti-jamming capability.Keywords：digital PID；PWM impulse；dutyfactor；astatic modulation前言21世纪，科学技术日新月异，科技的进步带动了控制技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。
(完整版)无刷直流电动机无传感器控制方法
无刷直流电动机无传感器低成本控制方法关键词：无刷直流电动机无位置传感器控制可编程逻辑器件1引言无刷直流电机的无传感器控制是近年来电机驱动领域关注的一项技术。
无位置传感器控制的关键在于获得可靠的转子位置信号，即从软、硬件两个方面间接获得可靠的转子位置信号来代替传统的位置传感器［1~3］。
采用无传感器控制技术的无刷电机具有结构简单、体积小、可靠性高和可维护性强等优点，使其在多个领域内得到了充分的利用［4］。
目前对于无传感器无刷电机的控制多采用单纯依靠DSP软件控制的方法［5］，但是由于控制算法计算量大，执行速度较慢，且DSP成本较高，不利于以后向市场推广。
同时也出现了应用于无传感器BLDCM控制的一些专用的集成电路［6］，但由于这些芯片可扩展性和通用性较低，而且价格昂贵，只适用于低压、小功率领域。
为了扩展无传感器BLDCM应用领域，降低其控制系统的成本，扩充控制系统的功能，增加控制系统的灵活性，本文以MCU+PLD方式组成控制系统的核心，利用PLD数字逻辑功能，分担MCU 的逻辑运算压力，使MCU和PLD的功能都得到了最大程度的发挥。
对于无位置传感器BLDCM控制系统，本文着重分析了换相控制策略和闭环调速，最后通过仿真和实验，验证了控制系统的合理性和可行性。
2系统的总体硬件设计本文中所设计系统是以8位PIC单片机和PLD构成的硬件平台，硬件结构框图如图1所示。
功率逆变电路采用三相全桥逆变结构，电机定子绕组为Y接法，电机工作模式为三相6状态方式。
在本文无传感器控制方式中采用反电动势过零位置检测方法，位置检测电路根据电机端电压获取3路位置信号，将信号送入PIC单片机进行软件移相后得到3路换相信号，由可编程逻辑器件进行逻辑解码后输出6路驱动开关管的前极信号，通过驱动芯片IR2233产生驱动信号以控制各开关管的导通与关断。
该系统采用速度单闭环方式，通过改变PWM的占空比以达到调速的目的。
本文中选用Microchip 公司的单片机PIC16F874作为控制核心，它内部有8K的FLASH 程序存储器，368字节的数据存储器（RAM），256字节的EEPROM数据存储器，14个中断源，8级深度的硬件堆栈，3个定时/计数器，两个捕捉/比较/PWM （CCP）模块，10位多通道A/D转换器等外围电路和硬件资源⑹。
无感无刷直流电机之电调设计全攻略
无感无刷直流电机之电调设计全攻略前 言 (1)1. 无刷直流电机基础知识 (2)1.1 三个基本定则 (2)1. 左手定则 (2)2. 右手定则（安培定则一） (3)3. 右手螺旋定则（安培定则二） (3)1.2 内转子无刷直流电机的工作原理 (3)1. 磁回路分析法 (4)2. 三相二极内转子电机结构 (5)3. 三相多绕组多极内转子电机的结构 (7)1.3外转子无刷直流电机的工作原理 (8)1. 一般外转子无刷直流电机的结构 (8)2. 新西达2212外转子电机的结构 (8)1.4 无刷直流电机转矩的理论分析 (14)1. 传统的无刷电机绕组结构 (14)2. 转子磁场的分布情况 (15)3. 转子的受力分析 (16)4. 一种近似分析模型 (18)1.5 换相与调速 (19)1. 换相基本原理 (19)2. 新西达2212电机的换相分析 (24)3. 调速 (28)2. 无感无刷电调的驱动电路设计 (30)2.1 电池电压监测电路 (30)2.2 换相控制电路 (30)1. 六臂全桥驱动电路原理 (31)2. 功率场效应管的选择 (33)2.3 电流检测电路 (45)2.4 反电势过零检测电路 (49)2.5 制作你自己的电调线路板 (50)3. 无感无刷电调的软件设计 (52)3.1 电流检测 (52)3.2 定时器延时与PWM信号 (53)1. 定时器初始化 (54)2. 定时器T0的溢出中断服务程序 (54)3. 利用T0延时（毫秒级） (54)4. 利用T0延时（微秒级） (55)5. PWM信号的产生 (55)3.3 过零事件检测与电机换相 (56)1. BLMC.h中定义的宏 (56)2. 过零检测与换相代码分析 (59)3.4 启动算法 (63)1. 函数Anwerfen启动流程分析 (63)2. 启动算法机理探究 (65)3.5 上电时的MOSFET自检 (68)1. 函数Delay和DelayM (68)2. 函数MotorTon自检流程分析 (68)3.6 让你的电机演奏音乐 (70)3.7 通信模块 (72)1. PPM解码 (72)2. TWI总线通信 (74)3. 串口通信 (74)4. 指令的收入函数SollwertErmittlung (75)4. 德国MicroKopter项目BL-Ctrl电调程序主程序代码流程分析（V0.41版本） (77)5.1 全局变量列表 (78)5.2 main主函数流程分析 (80)1. 进入while(1)前的准备工作 (80)2. while(1)主循环内容分析 (81)5. 高级话题 (86)5.1 电机的控制模型 (86)5.2 四轴上的校正策略 (87)附录一 (88)附录二 (89)附录三 (93)附录四 (94)前 言关注开源四轴项目也有近一年了，前期都以潜水为主，业余时间主要是在啃那些控制和导航的理论书籍。
一种型三相无感无刷直流电机控制器设计
一种型三相无感无刷直流电机控制器设计一、引言无感无刷直流电机由于其高效率、高输出功率、高转速范围和无需换向装置等特点，在各种电动化系统中被广泛应用。
直流电机控制器是无刷直流电机工作的关键装置，负责驱动和控制电机的转速、转向和输出功率。
本文将介绍一种型三相无感无刷直流电机控制器的设计方案。
二、控制器原理该控制器采用电压源逆变型控制结构，原理如下：1.电源部分：直流电源经过滤波，得到稳定的高电压直流电源。
2.逆变器部分：电源经过逆变器转换为三相交流电压，驱动无刷直流电机。
逆变器采用全控桥式逆变电路，通过PWM技术控制开关器件的导通和断开，实现对输出交流电压的控制。
具体来说，逆变器的工作周期被分为多个小时段，每个小时段内通过对两个相邻导通的晶闸管进行控制，实现输出交流电压的正弦波控制。
3.电流检测：逆变器输出端电流经过电流检测电路进行采样和处理，得到电流的反馈信号。
4.速度控制：电流反馈信号与速度目标参考信号进行比较，经过PID控制算法进行处理，得到控制信号。
5.驱动信号：控制信号经过驱动电路放大后，用来控制逆变器开关器件的导通和断开。
6.转速反馈：通过使用霍尔传感器或者编码器等装置来检测转子位置，得到转速反馈信号。
三、设计方案1.控制芯片选择：选用高性能的数字信号处理器(DSP)作为控制器的核心芯片，用于实时采集和处理电流、速度等信号，并生成控制信号。
2.逆变器设计：选择功率开关器件，并设计逆变器电路。
根据电机的额定功率、工作电压和控制需求，确定电路的参数和元件。
3.电流检测电路设计：选择合适的电流传感器，并设计相应的检测电路，用于采集和处理逆变器输出端的电流信号。
4.速度控制算法设计：根据应用需求和电机特性，设计合适的PID控制算法，用于根据电流反馈信号和速度目标参考信号，生成控制信号。
5.驱动电路设计：选用合适的驱动器件，并设计驱动电路，用于放大控制信号，并驱动逆变器的开关器件。
6.转速反馈设计：根据应用需求，选择合适的转子位置检测装置，如霍尔传感器或者编码器等，用于检测转速反馈信号。
直流无刷电机调速系统设计
直流无刷电机调速系统设计摘要本文首先介绍了三相直流无刷电机在国内外的发展及其控制系统的研究现状，详细论述了三相永磁直流无刷电机的构成、运行原理、特性分析和其转子位置信号的检测方法;然后设计了控制系统的硬件电路及相应软件。
首先电机的选用问题。
本系统选用了应用比较广泛的三相电机，好处是容易买到还有就是控制比较准确。
三相直流无刷电机是近年来迅速发展起来的一种新型电机，它利用电子换相代替机械换相，既具有直流电机的调速性能，又具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等优点，并且体积小、效率高，在许多领域已得到了广泛的运用。
本系统以单片机为核心，控制电路为转速闭环控制控制这样可以保证转速控制的准确性和快速性。
因为转速是本系统最重要的数据。
进行调速的方法有很多种本系统经过多方面的比较，最终确定利用PWM技术实现电机的调速。
这样可以保证最终的转速具有一定准确性。
由于考虑到显示效果的因素，本系统选用液晶显示转速。
关键词：直流无刷电机,调速, PWM,PID闭环控制DC Brushless Motor Speed Control SystemABSTRACTThis paper introduces the three-phase DC brushless motor in the domestic and international development and control system status, detail of three-phase permanent magnet brushless DC motor structure, operating principles, characterization and the rotor position signal detection method ; and then design the control system hardware and corresponding software.First, the selection of motor problems. This system use a broader application of three-phase motor, it is easy to get there is the advantage of more accurate control. Three-phase DC brushless motor is developed rapidly in recent years a new type of motor that uses electronic commutation to replace mechanical commutation, both with DC motor speed performance, but also has the AC motor is simple, reliable operation, easy maintenance, etc. advantages, and small size, high efficiency, in many areas have been widely used.Microcontroller as the core of this system, closed loop control circuit to control speed control speed control that can ensure the accuracy and rapidity. Because the system speed is the most important data. Speed governor There are many ways in many aspects of this system is compared to finalize the technology using PWM motor speed control. This guarantees a certain accuracy of the final speed. In consideration of the efect, speed of liquid crystal display used in this system.KEY WORDS:DC brushless motor，speed control，PWM，PID closed loop control目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 课题依据及意义 (1)1.2 直流无刷电机的发展 (1)1.3 直流无刷电机控制系统的发展现状 (2)1.3.1 转子位置检测及开关状态切换 (2)1.3.2 速度调节 (2)1.4 本课题研究的主要内容 (3)1.5 本章小结 (3)2 直流无刷电机的运行原理 (4)2.1 简介 (4)2.2 直流无刷电机的工作原理 (4)2.3 永磁直流无刷电机特性分析 (5)2.3.1 电机的基本公式介绍 (5)2.3.2 起动特性 (6)2.3.3 机械特性 (6)2.4 位置传感器及位置检测方法 (7)2.5 本系统选用的的位置检测方法 (7)2.6 本章小结 (7)3 直流无刷电机控制系统的硬件设计 (7)3.1 概述 (8)3.2 直流无刷电机调速电路的整体结构 (8)3.3 直流无刷电机的选择 (9)3.4 驱动芯片的选择 (9)3.5 控制芯片的选择和使用 (11)3.6 辅助控制芯片的用法 (12)3.7 电机位置及速度检测电路 (13)3.8 单片机的选用 (13)3.8.1 单片机的选择依据 (13)3.8.2 MC51系列单片机的介绍 (14)3.9 D/A和A/D的选用 (15)3.10 RS-485通讯协议 (16)IV3.11 显示部分 (18)3.12 键盘部分 (18)3.13 整体设计图 (20)3.14 元器件清单及说明 (24)3.15 本章小结 (25)4 直流无刷电机控制系统的软件设计 (26)4.1 整体概述 (26)4.2 看门狗电路的设计 (27)4.3 RS485部分软件设计 (29)4.4 本章小结： (29)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)直流无刷电机调速系统设计 11 绪论1.1 课题依据及意义直流无刷电机是近几年来小电机行业发展最快的品种之一，随着视听产品小、轻、薄化和家电产品的静音节能化以及豪华型轿车需求量增多，直流无刷电动机需要量迅速增加。
无刷直流电动机的调速方法
无刷直流电动机的调速方法
无刷直流电动机的调速方法多种多样，常见的方法有以下几种： 1. 脉宽调制(PWM)控制法：通过调整PWM的占空比来调节电动机的转速。
这种方法简单易行，适用于大多数情况。
2. 电压调制控制法：通过调整电压的大小来控制电动机的转速。
这种方法可以实现高精度的调速，但是需要专门的控制器。
3. 矢量控制法：通过精确控制电动机的电流和电压来实现高精度的调速。
这种方法最为复杂，但是可以实现极高的精度和效率。
4. 直接转矩控制法：通过直接控制电动机的电流来实现精确的转矩控制。
这种方法适用于需要精确控制转矩的场合，如工业自动化等。
总的来说，无刷直流电动机的调速方法多种多样，需要根据具体的应用场合和要求选择合适的控制方法。
- 1 -。
无刷直流电机工作原理及PWM调速
磁材料被完全磁化后无外励
磁时的 B—H关系。
华北电力大学 电机教研室
《电机学》
§25-1永磁材料及其特性参数
永磁材料分类 常用的永磁材料有铝镍钴（AlniCo）、钡铁氧体 （Ba-Ferrite）和锶铁氧体（Sr-Ferrite）、钐钴 （SmCo 2∶17 型和SmCo 1∶5 型）和钕铁硼 （NdFeB），这是按发明的先后顺序排列的； 若按年产吨位排列则为：铁氧体、钕铁硼、铝镍 钴、钐钴；若按销售额排列则为：铁氧体和钕铁 硼并列第一，然后是钐钴、铝镍钴。
无刷直流电机的构成
无刷直流电机包括：直流电源，永磁电机，电子换向 电路（逆变器），转子位置检测，电流换向控制。
华北电力大学 电机教研室
《电机学》
§25-2 无刷直流电机的工作原理
永磁电机
表面磁钢结构的永磁电机
内永磁结构的永磁电机
分数槽绕组的永磁电机
华北电力大学 电机教研室
《电机学》
§25-2 无刷直流电机的工作原理
华北电力大学电机教研室电机学无刷直流电机的pwm调速252无刷直流电机的工作原理pwmon模式调制方法示意图华北电力大学电机教研室电机学无刷直流电机的pwm调速252无刷直流电机的工作原理onpwm模式调制方法示意图华北电力大学电机教研室电机学无刷直流电机的pwm调速252无刷直流电机的工作原理pwmonpwm模式调制方法示意图华北电力大学电机教研室电机学无刷直流电机的pwm调速252无刷直流电机的工作原理通过调整pwm的占空比调节加在电机绕组上的电压的大小可以实现像直流电机一样调速性能
华北电力大学 电机教研室
《电机学》
§25-2 无刷直流电机的工作原理
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. 无刷直流电机基础知识..............................................................................................................2 1.1 三个基本定则 ....................................................................................................................2 1. 左手定则 ......................................................................................................................2 2. 右手定则（安培定则一） ..........................................................................................3 3. 右手螺旋定则（安培定则二） ..................................................................................3 1.2 内转子无刷直流电机的工作原理 ....................................................................................3 1. 磁回路分析法 .............................................................................................................4 2. 三相二极内转子电机结构 ..........................................................................................5 3. 三相多绕组多极内转子电机的结构 ..........................................................................7 1.3 外转子无刷直流电机的工作原理 .....................................................................................8 1. 一般外转子无刷直流电机的结构 ..............................................................................8 2. 新西达 2212 外转子电机的结构 ................................................................................8 1.4 无刷直流电机转矩的理论分析 ......................................................................................14 1. 传统的无刷电机绕组结构 ........................................................................................14 2. 转子磁场的分布情况 ................................................................................................15 3. 转子的受力分析 ........................................................................................................16 4. 一种近似分析模型 ....................................................................................................18 1.5 换相与调速 ......................................................................................................................19 1. 换相基本原理 ............................................................................................................19 2. 新西达 2212 电机的换相分析 ..................................................................................24 3. 调速............................................................................................................................28 2. 无感无刷电调的驱动电路设计 ................................................................................................30 2.1 电池电压监测电路 ..........................................................................................................30 2.2 换相控制电路 ..................................................................................................................30 1. 六臂全桥驱动电路原理 ............................................................................................31 2. 功率场效应管的选择 ................................................................................................33 2.3 电流检测电路 ..................................................................................................................45 2.4 反电势过零检测电路 ......................................................................................................49 2.5 制作你自己的电调线路板 ..............................................................................................50 3. 无感无刷电调的软件设计 ........................................................................................................52 3.1 电流检测..........................................................................................................................52 3.2 定时器延时与PWM信号 ................................................................................................53 1. 定时器初始化 ............................................................................................................54 2. 定时器T0 的溢出中断服务程序 ..............................................................................54 3. 利用T0 延时（毫秒极） ..........................................................................................54 4. 利用T0 延时（微秒极） ..........................................................................................55 5. PWM信号的产生 .....................................................................................................55 3.3 过零事件检测与电机换相 ..............................................................................................56 1. BLMC.h中定义的宏 ................................................................................................56 2. 过零检测与换相代码分析 .......................................................................................59