一種BLDC電機(jī)驅(qū)動的洗衣機(jī)控制器設(shè)計方案

　　3.1 主程序的設(shè)計流程圖

　　主程序像是個循環(huán)體，循環(huán)體內(nèi)調(diào)用相應(yīng)的子應(yīng)用層程序來完成操作，運行的任務(wù)調(diào)度過程中使用了時間片輪詢的機(jī)理機(jī)制，與時間相關(guān)性強(qiáng)的操作都在此處理。發(fā)生中斷請求^[4]時，保存當(dāng)前程序執(zhí)行狀態(tài)，然后轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后再返回到主循環(huán)中，繼續(xù)循環(huán)程序中斷主要采用定時器中斷處理。主程序設(shè)計流程圖如圖7所示。

　　3.2 PID調(diào)速控制

　　洗滌和脫水動作的速度是隨時間逐步變化的，需要有電機(jī)加速、電機(jī)減速的處理以及爬坡率的設(shè)置等處理，同時為了降低扭矩變化速率小和根據(jù)的速度變化聯(lián)系，也需要對電機(jī)的輸出和反饋進(jìn)行PID調(diào)節(jié)運算。因此BLDC電機(jī)的PID調(diào)速控制模塊是本系統(tǒng)的重點，以常規(guī)PID控制為基礎(chǔ)，采用模糊推理思想^[5]根據(jù)不同的e和ec對PID參數(shù)進(jìn)行自整定，按這種思想構(gòu)成的控制系統(tǒng)由兩部分組成，即常規(guī)PID控制部分和模糊推理的參數(shù)校正部分，結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。

　　通過大量的實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)Kp、Ki、Kd對系統(tǒng)輸出特性^[6]的影響情況，輸入變量仍選取速度反饋值和給定轉(zhuǎn)速值的誤差e、誤差的變化ec。在軟件處理時，將不同狀態(tài)下電機(jī)的目標(biāo)速度、加速度，加權(quán)平均量化后計算入PID參數(shù)調(diào)節(jié)時間間隔，做成對應(yīng)的表固化在Flash中，電機(jī)管理程序調(diào)用不同速度的索引值，就可以在不同應(yīng)用中轉(zhuǎn)速輸出不同。

　　4 結(jié)語

　　現(xiàn)階段的洗衣機(jī)技術(shù)主要是強(qiáng)調(diào)節(jié)能技術(shù)和變頻技術(shù)的運用，本文介紹了一種基于BLDC電機(jī)驅(qū)動控制的洗衣機(jī)控制器的應(yīng)用設(shè)計方案，包括電機(jī)驅(qū)動的軟硬件的實現(xiàn)方法。通過在關(guān)鍵任務(wù)子系統(tǒng)中使用 BLDC 電機(jī)，采用霍爾傳感器檢測和自適應(yīng)PID調(diào)節(jié)器，更易于高速地控制電機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速。實驗證明，本文設(shè)計的控制器實用性強(qiáng)，可控性好，能準(zhǔn)確快速地控制電機(jī)運轉(zhuǎn)。本文的方案已經(jīng)過實踐檢驗，并已量產(chǎn)。當(dāng)然，本方案只起到拋磚引玉的作用，因為隨著技術(shù)的進(jìn)步，如今市面上還有很多性能更優(yōu)的微控制器，例如，恩智浦ARM 微控制器產(chǎn)品線。

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