1.2 无刷直流电研究意义

无刷直流电机在众多领域深受欢迎，有着普遍的应用[4]。计算机外设、电动车和航空航天、工业机器人、商业自动化仪器等等，人们的日常生活得到了极大便利，与此同时也促进了工业生产。由于它的能耗比较低，运行效率高效，安装简单易操作，因此被广泛应用于碎纸机、打印机等办公设备中。可以这样理解，无刷直流电动机在生活中无处不在，几乎每个人都需要这种高效便利的工具，高效便利的无刷直流电机已经成为了不可替代的一部分。无刷直流电机对于新技术的吸收越来越快，无刷直流电动机将会变得越来越棒，越来越智能化和便利化，家用电器的性价比也将得到极大提升，促进了社会发展的同时也便利的人们的生活。           

无刷直流电机的应用非常广泛，在航空航天和民用机械领域都能看到它的身影[5]。无刷直流电机作为一种新型电机，具有强大的生命力和广阔的发展前景。无刷直流电机的驱动方式和电力电子技术联系密切。理解其控制原理并且在实际生产生活中运用，可以研发出更多高效便利的产品。

1.3 无刷直流电动机的控制方法

无刷直流电机的控制方式分为两种，第一种是我们常用的无位置传感器的控制方式；另一种就是有位置传感器的控制方式。无位置传感器的控制方式由于能够有效减少元器件的使用，得到了普遍运用[6]。

1.3.1 无位置传感器控制方式

实际上无位置传感器只是没有实体的位置传感器，而是通过软硬件结合的方式[7]，通过这个方式来检测所需的电压电流信号。这种软硬件结合的方式在生活的运用非常普遍，既可以减少硬件的运用，又能够降低成本，只要通过修改程序，就可以优化其控制方式，非常实用。通过简单的逻辑分析与推导，就可以得到转子准确可靠的位置信号，通过控制开关管的栅极导通顺序，就可以准确高效的换相了。无刷直流电机的首要研究方向就是研究无位置传感器的控制方法，其重点就是利用软硬件的结合，构建检测电路来获取转子状态量[8]。依据目前的技术水平，能可靠的解决这个问题的方法主要有这几种:电感法、反电势法、三次谐波法。反电势法作为研究最为透彻，控制最为方便，效果最好的方法，得到了广泛的运用。

1.3.2 有位置传感器控制方式文献综述

按照一般来理解，有位置传感器的控制方式一定会有位置传感器。事实上位置传感器被安装在电机的定子上，这个位置传感器的安装位置比较特殊也很巧妙。根据安装的位置传感器，我们可以很方便的检测出转子在何处[9]。运用最多的位置传感器就是霍尔位置传感器，它的广泛运用不是偶然，而是多种因素融合的最终选择。它的体积非常小完全适应现代电机小型化、集成化的要求。操作方法也很简单，容易被大众所接受，也适合大规模流水线作业，各种工业场景都会有它的身影。霍尔传感器可以检测到电机在快速运动状态下转子的准确位置，电信号的形成就是根据对应的位置信号转化而来，将这些带有位置信号信息的电信号传送至芯片，芯片就可以根据电信号的信息进行准确的处理，将正确的电信号输入到六个功率管的栅极里面，利用对开关导通顺序的控制，电机就能够准确高效的运行了。

1.4 本设计的研究内容

    航模作为目前十分热门的领域，得到了广泛的关注，各个国家也都十分重视航模的发展。航模的控制模式其实比较单一，通常是由对应的遥控器发出特定的信号，这个特定的位置信号被接收机所接收[10]，该控制信号被传送给电调和舵机。电调和舵机根据控制信号做出相应的反应，调节飞行器的平衡和状态。在本次毕业设计中，电调发挥了非常大的作用，系统利用电调来控制电机转速。电调的第二个作用就是为接收器上其它通道的舵机供电，由于电调的体积非常小，重量也很轻，非常适合担任这项任务。电调的第三个作用就是充当换相器，这其实也是一种无奈之举，由于无刷电机不能够独立自主的进行换相，这时候电调的优势就越发明显起来，电调能够凭借自身的优势给电机换相。电调还有其他强大的辅助功能:刹车、电池保护，启动保护等。