一种BLDC电机驱动的洗衣机控制器设计方案

作者：张一峰杨炎俊时间：2015-03-26来源：电子产品世界收藏

编者按：　　摘要：本文介绍了现阶段洗衣机发展状况以及基于BLDC电机驱动的洗衣机控制器设计方案。BLDC电机是一种无刷直流电机，有调速控制性能好且效率高、没有励磁损耗和低噪声的特点。本电机驱动设计的控制器已经在实际生产中大量应用，并取得满意效果，提升产品竞争力的同时也满足了用户更宽泛的需求。　　引言　　随着“节能减排”成了国家经济发展“十一五”规划纲要的指标，人们在绿色环保方面的意识也逐渐增加。对已经普及的洗衣机来说，洗衣机的能耗和洗净率指标要求越来越高，所

　　3.1 主程序的设计流程图

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/271652.htm

　　主程序像是个循环体，循环体内调用相应的子应用层程序来完成操作，运行的任务调度过程中使用了时间片轮询的机理机制，与时间相关性强的操作都在此处理。发生中断请求^[4]时，保存当前程序执行状态，然后转去执行相应的中断服务程序，执行完中断服务程序后再返回到主循环中，继续循环程序中断主要采用定时器中断处理。主程序设计流程图如图7所示。

　　3.2 PID调速控制

　　洗涤和脱水动作的速度是随时间逐步变化的，需要有电机加速、电机减速的处理以及爬坡率的设置等处理，同时为了降低扭矩变化速率小和根据的速度变化联系，也需要对电机的输出和反馈进行PID调节运算。因此BLDC电机的PID调速控制模块是本系统的重点，以常规PID控制为基础，采用模糊推理思想^[5]根据不同的e和ec对PID参数进行自整定，按这种思想构成的控制系统由两部分组成，即常规PID控制部分和模糊推理的参数校正部分，结构图如图8所示。

　　通过大量的实验数据，根据Kp、Ki、Kd对系统输出特性^[6]的影响情况，输入变量仍选取速度反馈值和给定转速值的误差e、误差的变化ec。在软件处理时，将不同状态下电机的目标速度、加速度，加权平均量化后计算入PID参数调节时间间隔，做成对应的表固化在Flash中，电机管理程序调用不同速度的索引值，就可以在不同应用中转速输出不同。

　　4 结语

　　现阶段的洗衣机技术主要是强调节能技术和变频技术的运用，本文介绍了一种基于BLDC电机驱动控制的洗衣机控制器的应用设计方案，包括电机驱动的软硬件的实现方法。通过在关键任务子系统中使用 BLDC 电机，采用霍尔传感器检测和自适应PID调节器，更易于高速地控制电机的扭矩和转速。实验证明，本文设计的控制器实用性强，可控性好，能准确快速地控制电机运转。本文的方案已经过实践检验，并已量产。当然，本方案只起到抛砖引玉的作用，因为随着技术的进步，如今市面上还有很多性能更优的微控制器，例如，恩智浦ARM 微控制器产品线。

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