摘要
基于直驱型永磁直流电机的矢量控制方案是目前滚筒洗衣机最主流的设计方案，能够实现高性能，高控制精度，高动态范围，广泛适用于各种领域，随着现代控制理论，微机处理技术和大功率电力电子器件的不断发展，矢量控制将获得更多市场份额。在该类型洗衣机控制系统的设计中，无传感器的位置估算、高速弱磁控制、变频设备的死区效应以及脱水时的振动问题均是研究难点。 本论文对无传感器的直驱型滚筒洗衣机控制系统的设计进行了研究，给出了系统设计方案，主要工作如下: (1)根据控制系统的设计要求，给出了整个系统的整体框架设计。 (2)针对系统的算法设计要求，通过对各种矢量控制算法的研究，针对具体问题设计了合适的算法。针对对无传感器位置检测算法进行研究，提出一套适合于滚筒洗衣机的位置观测算法，最终实现了反电动势观测器外加PLL补偿算法作为实际应用的方案;给出了中低速洗涤时、以及高速脱水时的控制算法;针对存在的死区问题，设计了适当的补偿算法;并对各种算法进行了仿真研究。 (3)针对滚筒洗衣机工作时的振动问题，建立动力学模型，通过对不同的速度段采用不同的控制策略来抑制振动，并对算法进行了仿真研究。 (4)以主控芯片·东芝TMPM374FWUG为核心，设计了滚筒洗衣机硬件平台。 (5)建立滚筒洗衣机软件平台，包括速度PI控制、VE驱动和坐标转换、振动检测与抑制，位置观测器，过压、欠压和过流错误检测与保护、UART接口、D/A输出等功能。 (6)进行系统联合测试，给出实验结果并和仿真结果进行比较。系统的调试结果说明论文的设计方案是正确的。
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