文档介绍：无刷直流电机控制系统的构成
无刷直流电动机既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，
又具备直流电动机运行效率高、无励磁损耗、调速性能好等特点。因此，用无刷
直流电动机构成的三相六步全波控制系统在当今国民经济测
电流检测是限流驱动的基础，是系统电流环控制的重要环节，本方案采用一个分流电阻间接测电流。在直流侧接相应阻值的分流电阻，通过测量电阻上的电
压，来测量直流回路的电流，这种方案对于 AD／转换的精度和软件数据处理有
一定要求，但是造价很低。
(3)驱动、逆变电路控制方案
驱动、逆变电路是主控芯片与被控电机之间联系的纽带，其传输性能的好坏
直接影响着整个系统的运行质量。
本控制系统采用了 MOSFTE 组成逆变器的变换电路。由于半桥逆变器的控
制比较复杂，需要六组控制信号，电机三相绕组的工作也相对独立，必须对三相
电流分别控制。而全桥逆变器的控制比较简单，只需三组独立控制信号，且任一
时刻导通的两相电流相等，只要对其中一相电流行控制，进 另外一相电流也得到
了控制。因此本方案采用全桥逆变电路来控制各相位的导通。
逆变器的驱动形式主要有三种：双极性 PWM、单极性 PWM 和倍频
PWM[25l。
双极性 PWM 控制模式下，逆变器在任意时刻每一相桥臂中的上管与下管均
处于 PWM 调制状态，上下管开关状态同步互补。为了避免在开关过程中桥臂出
现直通短路，同一桥臂上下管切换期间需要嵌入死区，即两者同时处于断开状态。
且由于上、下管均需要调制，双极性 PWM 开关损耗相对较高。
单极性 PWM 则仅对逆变器上半桥或下半桥行进 PWM 调制。从单个桥臂来
看，其上桥臂处于 PWM 状态时，对应下桥臂断开，反之亦然。此外，单极性
PWM 调制下，电机运行时换相转矩较小，系统效率更高。
基于同样的 PWM 调制频率，采用倍频型 PWM 则可以获得两倍于前两种
PWM 方式的电压调制频率，可以进一步减小逆变器开关调制所对应的电流纹波。
但对单片机的处理速度要求较高。
综上分析，本文针对电动自行车应用的无刷直流电机的驱动控制采用单极
性 PWM 实现。
(4)电机调速方案
直流无刷电动机可以通过改变电枢电路中的外串电阻或改变加在电动机电
枢上的电压来调速。其中改变电枢电压调速的方法有稳定性较好、调速范围大的优点。本系统利用开关驱动方式使半导体功率器件工作在开关状态，通过脉宽调
制(PWM)来控制电动机电枢电压，实现调速。
PID 控制器具有算法和结构简单、工作稳定、物理意义明确、鲁棒性强，稳
态无静差等优点，在自动控制系统中～直处于主导地位。由于电机转速与电枢外
加电压的大小基本上成正比，这就构成了 P