| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 选题来源及课题背景 | 第11页 |
| 1.2 BLDC电机的工作特性 | 第11-13页 |
| 1.3 国内外发展现状与趋势 | 第13-15页 |
| 1.3.1 BLDC电机控制技术发展现状 | 第13-14页 |
| 1.3.2 电机驱动器发展趋势 | 第14-15页 |
| 1.4 研究意义 | 第15页 |
| 1.5 本文主要工作 | 第15-17页 |
| 第二章 驱动器整体架构方案设计 | 第17-23页 |
| 2.1 硬件架构设计 | 第17-19页 |
| 2.1.1 总体硬件架构 | 第17-18页 |
| 2.1.2 主控制器选择 | 第18-19页 |
| 2.2 底层固件架构规划 | 第19-20页 |
| 2.3 监控整定工具软件框架设计 | 第20-21页 |
| 2.4 通讯方案设计 | 第21-22页 |
| 2.5 小结 | 第22-23页 |
| 第三章 驱动器硬件电路设计 | 第23-35页 |
| 3.1 电源模块设计 | 第23-26页 |
| 3.1.1 母线电源转换模块 | 第23-24页 |
| 3.1.2 最小系统电源模块 | 第24页 |
| 3.1.3 换相桥驱动电源模块 | 第24-25页 |
| 3.1.4 通讯电源模块 | 第25页 |
| 3.1.5 散热风扇电源模块 | 第25-26页 |
| 3.2 最小系统设计 | 第26-28页 |
| 3.2.1 晶振时钟电路 | 第26页 |
| 3.2.2 芯片复位电路 | 第26-27页 |
| 3.2.3 调试接口电路 | 第27-28页 |
| 3.3 通讯模块设计 | 第28页 |
| 3.4 电机驱动模块设计 | 第28-31页 |
| 3.4.1 换相桥及其驱动模块 | 第29-30页 |
| 3.4.2 编码器信号接口模块 | 第30页 |
| 3.4.3 电流采样模块 | 第30-31页 |
| 3.4.4 电子刹车模块 | 第31页 |
| 3.5 I/O模块设计 | 第31-32页 |
| 3.6 安全保护模块设计 | 第32-33页 |
| 3.6.1 电机母线电压监控模块 | 第32-33页 |
| 3.6.2 散热风扇控制模块 | 第33页 |
| 3.7 驱动器样机开发 | 第33-34页 |
| 3.8 小结 | 第34-35页 |
| 第四章 驱动器底层固件开发 | 第35-56页 |
| 4.1 电机驱动模块设计 | 第35-42页 |
| 4.1.1 系统初始化程序 | 第35-36页 |
| 4.1.2 电机驱动主程序 | 第36-37页 |
| 4.1.3 电机换相模块 | 第37页 |
| 4.1.4 电流调节模块 | 第37-39页 |
| 4.1.5 转速调节模块 | 第39-41页 |
| 4.1.6 试运行模块 | 第41-42页 |
| 4.2 以太网通讯模块设计 | 第42-52页 |
| 4.2.1 LwIP协议栈分析 | 第42-44页 |
| 4.2.2 LwIP协议栈移植 | 第44-46页 |
| 4.2.3 Modbus协议在TCP/IP上的实现分析 | 第46-48页 |
| 4.2.4 基于FreeModbus/TCP的服务器实现 | 第48-52页 |
| 4.3 总线数据应用协议设计 | 第52-55页 |
| 4.4 小结 | 第55-56页 |
| 第五章 闭环控制参数自整定算法研究 | 第56-66页 |
| 5.1 BLDC电机双闭环控制系统模型分析 | 第56-57页 |
| 5.2 驱动器控制系统仿真模型搭建 | 第57页 |
| 5.3 闭环控制参数自整定算法分析 | 第57-59页 |
| 5.4 电流调节器参数自整定 | 第59-62页 |
| 5.5 速度调节器参数自整定 | 第62-65页 |
| 5.6 自整定算法的数值仿真验证 | 第65页 |
| 5.7 小结 | 第65-66页 |
| 第六章 驱动器监控整定工具软件设计 | 第66-76页 |
| 6.1 人机界面整体规划 | 第66页 |
| 6.2 主界面设计 | 第66-68页 |
| 6.3 参数设置界面设计 | 第68-70页 |
| 6.3.1 软件配置参数界面 | 第68页 |
| 6.3.2 电机性能参数设置界面 | 第68-69页 |
| 6.3.3 电机驱动参数设置界面 | 第69-70页 |
| 6.3.4 PWM配置参数设置界面 | 第70页 |
| 6.3.5 安全保护参数设置界面 | 第70页 |
| 6.4 参数整定界面设计 | 第70-73页 |
| 6.4.1 运动数据获取机制 | 第71页 |
| 6.4.2 电流环控制参数自整定界面 | 第71页 |
| 6.4.3 速度环控制参数自整定界面 | 第71-73页 |
| 6.5 网络通讯功能实现 | 第73-75页 |
| 6.5.1 网络连接的建立过程[59] | 第73-74页 |
| 6.5.2 基于Modbus/TCP的客户机设计 | 第74-75页 |
| 6.6 小结 | 第75-76页 |
| 第七章 驱动器系统功能测试 | 第76-88页 |
| 7.1 测试平台 | 第76-78页 |
| 7.1.1 转动惯量测试平台 | 第76-77页 |
| 7.1.2 三轴直角坐标运动平台 | 第77-78页 |
| 7.2 硬件电路测试 | 第78-79页 |
| 7.2.1 霍尔信号检测 | 第78页 |
| 7.2.2 PWM波形调制 | 第78-79页 |
| 7.2.3 桥臂驱动信号输出 | 第79页 |
| 7.3 转动惯量辨识功能测试 | 第79-80页 |
| 7.4 自整定功能测试 | 第80-87页 |
| 7.4.1 电流环控制参数自整定 | 第80-82页 |
| 7.4.2 速度环控制参数自整定 | 第82-87页 |
| 7.4.3 测试小结 | 第87页 |
| 7.5 小结 | 第87-88页 |
| 总结与展望 | 第88-90页 |
| 参考文献 | 第90-94页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第94-95页 |
| 致谢 | 第95-96页 |
| 附件 | 第96页 |