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近年来,室内空气污染已成为全球关注的问题,空气净化器作为能有效改善室内空气质量的设备,正逐渐走进各种公共场所以及人们的家庭。而风机系统是空气净化器的关键组成部分,其性能好坏直接影响净化效果以及用户体验。无刷电机由于噪音低、体积小、调速范围宽等优点,很适合用作空气净化器风机系统的主电机。因此,研究以无刷电机为主电机的空气净化器风机系统具有重要意义。本文采用无刷电机作为空气净化器风机系统主电机,完成了风机控制系统方案的设计,方案具有一定的实用性和参考价值。论文主要内容如下:(1)介绍无刷电机的结构、工作原理,对其经典数学模型和电气变量表达式进行推导。(2)对比研究了空气净化器所用无刷电机的几种控制策略,包括双闭环PI控制策略、参数自整定PI控制策略和直接转矩控制策略。通过对三种控制策略的理论分析和对比仿真,结合不同控制策略对空气净化器的影响,最终选取易于实现、结构简单的双闭环PI控制策略,用于系统的调速控制。(3)根据选用的控制策略和系统功能需求,详细设计了空气净化器风机系统的硬件电路,硬件部分以TMS320F28335为核心,搭配驱动电路、信号检测电路和人机交互模块。在做硬件设计时,为降低成本、提高可靠性以及方案的可行性,对主要的元器件进行了合理选型;将母线电流检测同时应用于电流调节和过流保护,以简化设计,节约硬件资源;采用比较器进行过压检测,DSP检测比较器输出电平判断是否过压,节约软硬件资源。(4)设计了系统主程序及主要子程序的软件流程图,并给出了部分基于C++语言的程序源码。其中,电机的换相、电流检测、双闭环调速等功能均通过中断实现;双闭环控制算法的外环采用改进的抗积分饱和非线性数字PI控制器,内环采用非线性数字PI控制器;液晶屏幕显示程序采用控件操作指令进行设计,编程简单、节省资源。利用搭建的实验平台,模拟空气净化器的3级调速工作模式,对所设计的程序进行了调试,实验结果表明软件设计方案正确、可行。