基于FOC的四旋翼無人機電機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著電子和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，多旋翼無人機，以其垂直起降、自由懸停、機動能力強、能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的工作環(huán)境等優(yōu)點，得到了各個領(lǐng)域的廣泛重視和關(guān)注。
　　磁場定向控制（Field Oriented Control,FOC）又稱矢量控制，是通過改變變頻器的三相輸出來控制電機的一種技術(shù)。本論文主要針對目前四旋翼無人機存在續(xù)航能力不足、電機控制效率低的問題進行研究，結(jié)合四旋翼無人機的特點，對大功率電機的磁場定向控制算法進行改進，并利用嵌

2、入式系統(tǒng)對該算法進行實現(xiàn)。本文的改進為以下三個方面：
　　1.在四旋翼的小電機控制上，采用了大功率電機的磁場定向控制方法，與目前常用的方波電調(diào)控制相比，電機轉(zhuǎn)換效率提高了6％-8%。
　　2.通過對磁場控制進行去弱磁的處理，提高了電機控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
　　3.采用軟件位置估算法替代傳統(tǒng)硬件位置傳感器，優(yōu)化了算法復(fù)雜度，更易于電機控制的實現(xiàn)。
　　論文從硬件和軟件兩個方面來實現(xiàn)四旋翼無人機電機控制。硬件方面使用

3、單片機MB9BF564KPMC作為主控MCU，DRV8303DCA作為驅(qū)動器，設(shè)計了功率驅(qū)動電路、電流采集電路等模塊電路。軟件方面主要編寫了電機轉(zhuǎn)動程序、換相程序、低電壓保護程序及過流保護程序等。
　　最后通過對本文FOC電機驅(qū)動系統(tǒng)進行軟、硬件測試分析，測試結(jié)果表明本系統(tǒng)能夠更好的實現(xiàn)電機啟動和換相，以及與常用方波電調(diào)相比，在同等的拉力和轉(zhuǎn)速下使用FOC控制系統(tǒng)的四旋翼無人機功耗更低，續(xù)航時間更長、系統(tǒng)平穩(wěn)、響應(yīng)更加快，完全滿足