第8卷 第11期 中 国 水 运 Vol.8 No.11 2008年 11月 China Water Transport November 2008
收稿日期：2008-09-27 作者简介：金卫良（1982-）
，男，杭州电子科技大学自动化学院硕士研究生在读，主要从事生产过程及自动化研究。 基于xc866的无位置传感器无刷直流电机的
控制系统设计
金卫良1，郑卫红2，邵根富1
（1杭州电子科技大学 自动化学院，浙江 杭州 310018；2浙江科技大学 信息学院，浙江 杭州 310012）
摘 要：介绍了一种基于Xc866单片机的无刷直流电动机无传感器控制方法。采用了一种通过对三相端电压进行简单的滤波、比较后直接获得转子位置信号的检测方法，无须专门的位置检测电路或者多级模拟滤波器。实验证明，
这种方法检测精度高，抗干扰能力强，硬件检测电路简单，实现容易。
关键词：无刷直流电机；位置检测；无位置传感器
中图分类号：TM33 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2008）11-0160-03
永磁无刷直流电机具有结构简单、高效、低噪声、起动
转矩大、寿命长等其他种类电机无法比拟的优点，因而得到
越来越广泛的应用。但是在关键的换向控制方面，位置传感
器的存在不仅增加了电机结构的复杂性以及成本，而且降低
了系统的可靠性和稳定性。因此，如何实现无位置传感器的
无刷直流电机的控制[1]成为近十几年来的一个热门课题。本
文介绍基于英飞凌xc866单片机的无位置传感器无刷直流电
机的控制方案。该方案的控制对象是基于两相导通三相六状
态Y接法的方波型无刷直流电动机[2]。针对传统的无刷直流
电机无位置传感器检测转子位置信号需要多级模拟滤波器、
复杂的相移电路以及与霍尔传感器输出的信号不一致的缺
陷，本文应用了一种通过对三相端电压进行简单滤波、比较
后直接获得转子位置信号的新方法，测量得到的结果用来控
制PWM输出。该系统的优点是价格低廉、结构简单、性能
２０１３芷 第９期 仪表技术与传感器 Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ｓｅｎｓｏｒ ２０１３ Ｎｏ．９
基于ＳＴＭ３２的无刷直流电机控制系统
张唏，曾迪晖，王永立
（中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院，北京１０００８３）
摘要：随着无刷直流电机在运动控制领域运用越来越广泛，介绍了一种基于ＳＴＭ３２系列单片机的高性能、低成本的
直流无刷电机控制系统，该系统利用ＳＴＭ３２内部的高级定时器、霍尔传感器接口和硬件乘法器实现了ＰＷＭ信号的产生、
转子位置检测和速度、电流双闭环增量式ＰＩ控制；并对该控制系统的硬件环节及其软件的实现进行了阐述。实践证明，
该控制系统具有良好的动态性能和控制精度。
关健词：无刷直流电机；ＳＴＭ３２；ＰＩ调节器；双闭环控制
中图分类号：ＴＰ２１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—１８４１（２０１３）０９—００６８—０２
ＢＬＤＣＭ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＴＭ３２
ＺＨＡＮＧ Ｘｉ，ＺＥＮＧ Ｄｉ—ｈｕｉ，ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇ—ｌｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＢｅＵｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ＢＬＤＣＭ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｍｏｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｏｍａｉｎ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ＢＬＤＣＭ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＴＭ３２ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ＳＴ，ｉｔ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｌＯＷ ｃｏ鼻ｔ．Ｉｔ ｕｓｅｄ ＳＴＭ３２ ｉｎｔｅｒｎａｌ ａｄｖａｎｃｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｉｍｅｒ，Ｈａｌｌ ｓｅｎｓｏｒ ｉｎ－
一种小功率无位置传感器无刷直流电动机控制系统研究彭钰珍韦忠朝
中图分类号：ＴＭ３６ １ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－６８４８（２００７）０１－００８７－０３
一种小功率无位置传感器无刷直流电动机控制系统研究
彭钰珍韦忠朝
（华中科技大学，武汉４３００７４）
摘要：为了寻找合适的外围简化电路，配合完善的算法介绍了７Ｏ ｗ无位置传感器无刷直流电
动机的起动过程、电压检测、电流检测、换相转矩的抑制以及电机相应的控制策略等，给出了
实验结果。
关键词：无位置传感器；无刷直流电机；转矩波动；电压；电流；检测
Ａ Ｓｍａｌｌ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ Ｂｒｕｓｌｄｅｓｓ ＤＣ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ
ＰＥＮＧ Ｙｕ—ｚｈｅｎ，ＷＥＩ Ｚｈｏｎｇ—ｃｈａｏ
（Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ） ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ａ ｓｍａｌｌ ｃａｐａｃｉｔｙ ｓｅｎｓｏＦｌｅｓｓ ＢＬＤＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ
ｓｔａｒｔｕｐ，ｖｏｌｔａｇｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｏｒｑｕｅ ｒｉｐｐｌｅｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｂｙ ｃｏｍｍｕｔａ—
ｔｉｏｎ．ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．
ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ；ＢＬＤＣＭ；Ｔｏｒｑｕｅ ｒｉｐｐｌｅｓ；Ｖｏｌｔａｇｅ｝Ｃｕｒｒｅｎｔ；Ｍｅａｓｕｒｍｅｎｔ
１控制系统概述
１．１控制方法和控制芯片的选择
本文研究的无刷直流电动机功率为７Ｏ ｗ，５
对极，电压２４ Ｖ，电流４ Ａ。系统采用反电动势过
零点检测法。其思想为：三相无刷直流电动机每
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摘要
近些年来，高新技术产业得到了迅速发展，很多技术产品也随着成产，但是，人们对产品性能的要求也愈加高。无刷直流电机是很多技术产品的核心部分，遍及于交通工具和工业设备等各个高新技术领域，相对于传统的控制方法，FOC具有效率高，噪声小，响应快等特点，因此近年来FOC算法发展非常迅速。
本文主要提出一种控制无刷直流电机的算法，通过对无刷直流电机控制系统的框架设计，尝试应用STM32达到FOC驱动控制板的基础上，推导FOC控制算法中的主要公式。通过FOC算法控制无刷直流电机，既避免传统无刷直流电机的控制算法的不足，又提高电机系统运作效率；此外，FOC再结合无位置传感器算法，使得控制效能提高，减少了工艺成本，增大应用范围。
关键词： FOC；无刷电机；STM32；无位置传感器；电机参数
Abstract
In recent years, the high-tech industry has developed rapidly, and a lot of
technical products have been produced along with it. Brushless dc motor is the
core part of many technical products, covering various high-tech fields such as
transportation vehicles and industrial equipment. Compared with traditional
control methods, FOC has the characteristics of high efficiency, low noise and
fast response. Therefore, FOC algorithm has developed rapidly in recent years.
