摘要：目前应用于无传感器bldcm的控制方法都是采用位置检测电路末间接获得转子位置信息，实现对bldcm的控制。该文提出一种可以省掉位置检测电路的基于反电势滤波的方法，可以准确获得反电势过零点，驱动bldcm平稳运行。基于tms320lf2407a的控制平台进行实验，结果证明了该方法的有效性。

关键词：反电动势滤波；无刷直流电机；无传感器控制；数字信号处理器( dsp)

中图分类号：tm36 +1    文献标志码：a    文章编号：1001-6848( 2010)05-0066-04

    目前，应用于无传感器bldcm控制的方法很多，如反电势检测法、定子绕组电感法、速度无关位置函数法、基于扩展卡尔曼滤波器(ekf)的状态观测器法、智能化控制方法（模糊控制、神经网络控制以及小波神经网络控制等）等等.，这些方法都是以位置检测电路为基础的，不仅增加了电路的复杂性和成本，也增大了控制板的体积，因此本文提出不需要位置检测电路的基于反电势滤波的方法，只需要几个电阻将反电势信号限制在tms320lf2407a芯片的ad采样模块的工作电压范围内。该方法电路实现简单可靠，而且能够获得准确的反电势过零点，可以代替传统的位置检测电路获取转子位置信息。

    由于反电势信号与电机转速咸正比，在低速和静止情况下，反电势信号很小或者没有，在这种情况下找到过零点是非常困难的，而在高速区域反电势信号幅值较大，寻找过零点相对容易，但是随着转速的提高，相位延迟也会越来越大，因此给换相时刻的确定带来困难[46]，本文将详细讨论以上两个问题，并给出基于反电势滤波方法的无传感器bldcm控制实验结果。

  反电势检测控制法的基本原理是在忽略永磁无刷直流电动机电枢反应影响的前提下，通过检测“断开相”的反电势过零点，按照一定规则作适当延迟后得到功率器件正确触发时刻，再按照电机的运转方向以一定次序来轮流触发六个功率管，即可实现对无传感器bldcm的控制。由此可见，如何给出一个可精确识别过零点的算法，从而估计转子位置，使电机绕组在正确的时间进行换相是实现bldcm控制的关键。

以往的反电势过零点检测都是通过位置检测电路来实现的，一般由隔离、滤波和比较三个环节构成，位置检测电路得到的反电势信号送人dsp的捕获引脚，根据一定的规则产生换向信号，控制功率管的导通与关断，驱动电机运行。

  在实际情况下，在断开区间段反电势存在以下噪声：一是耦合来自导通区间段的噪声，二是绕组的pwm驱动信号耦合到绕组的bemf信号上。这些噪声会使位置检测信号出错，导致电机无法正常运转。因此，需要寻找一种有效的方法来获取可靠的反电势过零点。

  本文提出的基于反电势滤波的过零点检测方法，省掉了位置检测电路，直接将分压后的反电势信号送人dsp芯片adc端口，然后对反电势信号进行采样，随后通过软件滤波的方法对反电势信号进行处理，获取准确的反电势过零点，再对其进行适当的滤波延迟补偿，最终得到正确的换向时刻，实现无传感器bldcm的控制。基于dspfms320lf2407a平台的反电势滤波方法的无传感器bldcm控制系统的原理框图如图1所示。

   

    电机低速和高速时反电势的特征差别较大，因此反电势滤波控制方法不同，下面具体介绍低速区间反电势滤波控制方法和高速区间的反电势滤波控制方法。

    由于低速区间的反电势幅值较小，因此某一相断开区间的反电势信号的斜率也比较小，再加上各种噪声对它的影响，使得在断开区间检测到虚假过零点信号的概率较大。

    针对这种情况，本文采取的方法是：对u(a)、v(b)、w(c)三相同时进行连续采样，获得这三个采样结果之后，将会产生一个adc中断，然后这些采样被送至三个相同的iir滤波器，产生三个滤波采样，将该采样值与过零阈值进行比较来确定过零点。

  其中timerl用于测量从一个过零点到下一个过零点所