分析目前直流無刷電機(jī)控制器的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種直流無刷電機(jī)通用的控制系統(tǒng)，通過開關(guān)選擇有位置傳感器或者無位置傳感器控制模式，實(shí)現(xiàn)了相同額定電壓額定功率的直流無刷電機(jī)控制器的通用，并可通過RS - 232與PC機(jī)通信方便上位機(jī)對(duì)電機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，并通過24 V， 220 V兩種額定功率的電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。

　　直流無刷電機(jī)，即有交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等特點(diǎn)，又有直流電機(jī)運(yùn)行效率高、調(diào)劑性能好等特性，而且由于不受機(jī)械換向的限制，易于做到大容量、高轉(zhuǎn)速，在汽車、機(jī)器人、辦公自動(dòng)化以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)都有廣泛的應(yīng)用前景。針對(duì)永磁直流無刷電機(jī)的控制大致有以下3種方式：采用專用集成電路控制芯片、基于單片機(jī)、利用高性能的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP） 。利用專業(yè)集成電路控制芯片（如MC33035）組建的控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、成本低廉，但是由于集成電路控制芯片在硬件上完成了從位置檢測(cè)、譯碼到PWM調(diào)制輸出的所有工作，系統(tǒng)功能不能進(jìn)一步擴(kuò)展，限制了專用集成電路控制芯片在一些場(chǎng)合的應(yīng)用。DSP內(nèi)部結(jié)構(gòu)使控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制算法，可以將速度環(huán)和電流環(huán)都以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)，形成全數(shù)字控制，但DSP價(jià)格較高而且其外圍電路等的設(shè)計(jì)較復(fù)雜，成本較高，不適合批量生產(chǎn)。使用單片機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，又有相當(dāng)?shù)目刂乒δ芎吞幚硭俣瓤梢詽M足通常狀況下的控制要求，是設(shè)計(jì)直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)的首選。

　　直流無刷電機(jī)與有刷直流電機(jī)相比，用電子換向替代了機(jī)械換向裝置，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有了顯著的變化，二者在運(yùn)行特性和控制方法上也有很大的差別。文中所使用的控制對(duì)象為三相星型直流無刷電機(jī)。

　　直流無刷電機(jī)系統(tǒng)的工作原理如圖1所示，它采用兩兩導(dǎo)通的控制方式，反電動(dòng)勢(shì)和電流波形如圖2所示。因?yàn)榉措妱?dòng)勢(shì)為120°的梯形波，直流電動(dòng)機(jī)電樞磁勢(shì)軸線與勵(lì)磁磁勢(shì)軸線為60°到120°電角度時(shí)，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩最大。因此為保持電機(jī)輸出最大的電磁轉(zhuǎn)矩，無刷直流電動(dòng)機(jī)必須保持每60°就換向一次。即轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過60°電角度時(shí)，逆變器開關(guān)管之間就進(jìn)行一次換流，定子磁狀態(tài)就改變一次?？梢?，電機(jī)定子有6個(gè)磁鏈狀態(tài)，其中每一個(gè)狀態(tài)都是兩相繞組導(dǎo)通，每相繞組中流過電流的世界相當(dāng)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)120°電角度，每個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通