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Key word： Brushless DC motor Back-EMF Zero-crossing detection
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3 本论文的研究内容 2
2 航模无刷直流电机概述 3
2.1 航模系统概述 3
2.2 无刷直流电机概述 3
2.3 无刷直流电动机的控制方法 4
2.3.1 有位置传感器控制方式 4
2.3.2 无位置传感器控制方式 4
3 系统整体设计方案 5
3.1 无刷直流电机的结构 5
3.2 无刷直流电机工作原理 7
3.3 无数直流电动机的运行特性和数学模型 9
3.4 无刷直流电动机无位置控制方法的研究 12
3.4.1 磁链计算法 12
3.4.2 状态观测法 12
3.4.3 电感法 12
3.4.4 续流二极管法 12
3.4.5 反电势法 13
3.5 反电势法基本原理 13
3.6 过零检测法 14
3.7 反电动势方程算法 15
3.8 换相分析 17
3.9 调速分析 18
4 硬件电路设计 19
4.1 硬件原理框图 19
4.2 单片机的选择 20
4.3 电池电压检测电路 21
4.4 电流检测电路 21
4.5 驱动电路 22
4.6 反电势检测电路 24
5 系统软件设计 25
5.1 无刷电机启动策略 25
5.2 调速信号检测 26
5.3 换相控制设计 26
5.4 电机换相软件程序 27
6 总结 30
附录 硬件电路原理图 31
致 谢 32
参考文献 33
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
随着社会科技和经济的发展，.越来越多的人们喜欢航模，其功能也在逐步的完善，应用于我们日常生活中，逐步的成为人们休闲娱乐的必需品。航模科技是一项高技术产品把先进的航空技术，电子技术，机械设计，光学技术，计算机技术，控制技术，传感器的应用和集成到一个技术里面。其优点有体积小、质量轻、简单方便易操作、飞行高度低等。 航模可以进行多种用途的实现包括：航空靶标、气象预报、地质勘探、土地测量测绘、航空摄像摄影、城市道路交通的规划、农业与生态环保监控、灾况评估、考古、GIS信息采集、市政管理、电视实时转播、森林防火、减灾救灾安全防暴，石油、公路、铁路沿线勘探文护等。电子设备的设是航模系统的核心，对于一个航模设计完成之后其是否很稳定、精确性是否良好、能否具有很强的抗干扰性、安全性是否可靠等都具有决定性的作用，所以，对于航模领域来说，设计与研究电子设备是公认的难点。
随着当今科技的进步，电机产业也发生了翻天覆地的进步。无感无刷电机与传统的有刷电机相比，具有质量轻、体尺寸小、稳定可靠等优点。但是，就其两者的内部结构来说，无感无刷电机没有碳刷电机的火花干扰，所以，在使用寿命上具有优势，所以在人们生产生活中得到了十分广泛的应用。此外，无刷电调为无感无刷电机的控制电路部分，集成了高速微处理芯片和高功率FET芯片，使电路更加小型化，轻量化，更实惠。
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