孟庆斌，马 斌，王长涛，边树海

(沈阳建筑大学信息与控制工程学院，辽宁沈阳 110168)

直流无刷电机是一种高性能电机，它具有效率高、可靠性好、结构简单、便于维护和体积小等优点。与直流电机[1]相比，无刷电机没有电刷和换相器，而采用电子电路进行换相，换相时不会产生电火花，不存在机械换向损耗。与异步电机[2]相比，无刷电机的转子与定子磁场同步旋转，因此不存在转子损耗。与同步电机[3]相比，无刷电机控制方法简单，便于工程应用的特性，使其被广泛应用于众多领域。

直流无刷电机的控制方案有多种，如文献[4]采用DSP作为主控制器的控制系统，文献[5]采用FPAG控制无刷电机，文献[6]选用MEGA8单片机控制方案。这些控制方法都能够实现电机的正反转、启停等控制，但在系统实现成本、控制精度、运行稳定性和外围电路的能源消耗等方面上却有较大的差别。使用DSP和FPAG的控制方案，系统的控制精度高、稳定性好，可以应用于工业生产中，不足之处在于成本过高，无法大量用于日常生活中。而采用MEAG8控制方案虽然成本低，与DSP、FPAG相比，系统的性能相差很大，无法满足工业生产的要求。

针对上述问题，提出设计以MC9S12X128单片机为核心的直流无刷电机控制系统。该控制系统实现成本低，而电机的控制性能上与DSP和FPGA等高端控制方案上相差不大，可以在工业生产中广泛应用。文中所选择的主控芯片有丰富A/D转换和PWM通道，适合电机的控制。为减少能源消耗和降低电路的复杂性、电路成本，提高控制系统的可靠性，同时也为了便于系统维护和功能扩展，系统硬件电路采用模块化设计的原则，每个模块电路尽可能使用集成芯片。……