唐立军，桂 欣，贺慧勇，吴定祥，王 哲，李 芃

（1.长沙理工大学 物理与电子科学学院，湖南 长沙 410004；2.长沙亿旭机电科技有限公司，湖南 长沙 410007）

无刷直流电机（BLDCM）具有效率高、运行可靠、调速性能好等特点，广泛应用于军工、数控、医疗器械等领域.近年来，随着高磁能积永磁材料的出现、全控型电力电子器件和微电子技术的发展以及控制方法的优化，对无刷直流电机的驱动器提出了更高的要求［1-2］.单片机控制系统、专用电机控制系统和DSP控制系统，在传感器信号采样到控制命令输出之间存在较大延迟，影响驱动效率，并且驱动保护电路复杂，降低了系统的安全性［3-4］.笔者以STM32F103为核心设计无刷直流电机驱动器，对驱动效率的提高、系统在速度控制中动态行为的改善及系统的可靠性进行探索，以提高无刷直流电机控制系统的性能.

1 系统硬件电路设计

1.1 系统整体方案设计

系统硬件结构如图1所示.控制器为STM32F103，芯片内部具有预装载功能的高级PWM模块、编码器和霍尔传感器接口、带DMA功能的模数转换器（ADC）等.外围电路包括驱动及其保护电路、隔离电路、检测电路、控制器与PC通信的接口电路.系统用PC作为上位机，通过基于串口的Modbus协议进行命令发送并实时监控，以STM32F103作为控制器，CPLD进行保护，IPM驱动电机.霍尔元件检测转子位置和定子电流，增量式光电编码器检测电机转速.STM32不断采集信息，修正上位机给出的转速，实现系统对电机的速度闭环控制.

图1 系统硬件结构Figure 1 System hardware structure diagram

1.2 驱动方案设计……

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