Ключові слова
мікроконтролер
система керування
програмне забезпечення
комплекс програмно-технічних засобів
електропривод
алгоритм керування
Як цитувати
Анотація
Статтю присвячено огляду програмних і апаратних засобів розробки цифрових систем керування для електроприводів з безколекторними двигунами постійного струму (БДПС) та аналізу їх основних можливостей і характеристик. Викладено рекомендовані авторами основні етапи розробки систем керування БДПС. На основі наукових публікацій та інформації виробників, що спеціалізуються в розробці і виготовленні мікроконтролерів та цифрових пристроїв, здійснено огляд сучасних апаратних засобів макетування систем керування БДПС, таких як стартові (оціночні) плати (набори), демонстраційні плати розробника, т. ін. Розглянуто спеціалізовані програмні засоби призначені для розробки електричних схем та керуючих програм цифрової частини систем керування БДПС. Проаналізовано використання програмних засобів імітаційного моделювання в наукових дослідженнях електроприводів з БДПС для налаштування алгоритмів керування та вибору параметрів регуляторів перед створенням прототипу макетного зразка системи керування БДПС. Наведено рекомендації щодо використання розглянутих в роботі програмних і апаратних засобів розробки систем керування електроприводів з БДПС в наукових теоретичних дослідженнях і експериментальних розробках. Бібл. 29, рис. 4, табл. 2.
Посилання
1. Eklund P., Eriksson S. The Influence of Permanent Magnet Material Properties on Generator Rotor Design. Energies. 2019. Vol. 12. Issue 7. Article no 1314. DOI: https://doi.org/10.3390/en12071314
2. Mazurenko L., Grebenikov V., Dzhura O. Elements overview and a commercial uav electric drive model. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025. No 6. Pp. 112–118. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-6/112
3. Chen J., Wang M., Ren X. The Control System Design of BLDC Motor. Proceedings of the 2018 International Conference on Mechanical, Electrical, Electronic Engineering & Science (MEEES 2018), Atlantis Press, May 2018. Pp. 343-349. DOI: https://doi.org/10.2991/meees-18.2018.60
4. Yorat E., Özbek N., Saribulut L. Performance evaluation of brushless direct current motor control methods through low-cost microcontroller-based real-time experiments. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2023. Vol. 11. No 2. Pp. 498-510. DOI: https://doi.org/10.29109/gujsc.1229896
5. Salah W.A., Ishak D., Hammadi K. J., Taib S. Development of a BLDC motor drive with improved output characteristics. Przeglad Elektrotechniczny (Electrical Review). 2011. Vol. 2011. No 3. Pp. 258-261.
6. Zhang F., Kong X., Li F., Zhang Y. The Design of Controller for BLDC Based on STM32. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 446. Issue 4. Article no 042047. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/446/4/042047
7. Prayogo R. C., Triwiyatno A., Riyadi, M. A. Field Oriented Control Implementation on BLDC Motor Controller with PI and SVPWM using STM32F103C8T6. Journal of Physics: Conference Series. 2023. Vol. 2622. Issue 1. Article no 012025. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/2622/1/012025
8. Luo, Y. (2026). Integrated Research on Design and Implementation of an Embedded Quadcopter UAV System Based on STM32. Applied and Computational Engineering. 2026. Vol. 220. Pp. 234-246. DOI: https://doi.org/10.54254/2755-2721/2026.BJ31650
9. Carey, K.D., Zimmerman, N. and Ababei, C. (2019), Hybrid field oriented and direct torque control for sensorless BLDC motors used in aerial drones. IET Power Electronics. 2019. Vol 12. Issue 3. Pp. 438-449. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-pel.2018.5231
10. Yuniarto M. N., Rijanto E., Mukhlisin A. Design and performance analysis of brushless direct current (bldc) motor controller for electric scooter. Proceedings of the IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, IOP Publishing: Bristol, UK. 2019. Vol. 694. Issue 1. Article no 012004. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/694/1/012004
11. LAUNCHXL-F28027F. URL: https://www.ti.com/tool/LAUNCHXL-F28027F#overview (Accessed at 12.05.2026)
12. STSPIN32G4 demonstration board for three-phase brushless motors. URL: https://www.st.com/en/evaluation-tools/evspin32g4nh.html#documentation (Accessed at 11.05.2026)
13. CONTROLSUITE. URL: https://www.ti.com/tool/CONTROLSUITE#overview (Accessed at 12.05.2026)
14. Lebel A. Design and Experimental Evaluation of a BLDC Motor– Magnetic Gear Drive for a Rotating Biological Contactor. 2026. 7 p. DOI: https://doi.org/10.31224/6605 (Preprint, engrXiv, posted 2026-03-09)
15. Automotive Math and Motor Control Library (AMMCLib). URL: https://www.nxp.com/design/design-center/software/automotive-software-and-tools/automotive-math-and-motor-control-library-ammclib:AMMCLIB (Accessed at 11.05.2026)
16. Rahman M. A., Abushaiba A. A., Elrajoubi A. M. Integration of C2000 Microcontrollers with MATLAB Simulink Embedded Coder: A Real-Time Control Application. 2024 7th International Conference on Electrical Engineering and Green Energy (CEEGE), Los Angeles, CA, USA, 2024. Pp. 131-136, DOI: https://doi.org/10.1109/CEEGE62093.2024.10744177
17. Code Generation For Stm32 Mcus Using Matlab and Simulink: March 2020. URL: https://ru.scribd.com/document/506135596/en-stm32-matlab (Accessed at 12.05.2026)
18. Supported microcontrollers. URL: https://docs.simplefoc.com/microcontrollers (Accessed at 11.05.2026)
19. Skuric A., Bank H. S., Unger R., Williams O., González-Reyes D. SimpleFOC: A Field Oriented Control (FOC) Library for Controlling Brushless Direct Current (BLDC) and Stepper Motors. Journal of Open Source Software. Vol. 7. No. 74. Article number 4232. DOI: https://doi.org/10.21105/joss.04232
20. Xiao Q., Wan R., Wu Z., Hsu W., Huang L., Qin F. Research on the simulation of BLDC control system based on extended Kalman observer. Proceedings of the 9th International Conference on Electronic Information Technology and Computer Engineering. (EITCE '25), Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 2025. Pp. 792–796. DOI: https://doi.org/10.1145/3766671.3766809
21. Kumar N. S., Chandrasekaran G., Thangavel J., Vanchinathan K., Gnanavel C., Priyadarshi N., Bhaskar M. S., Hussien M. G., El-Sousy F. F. M., Ali M. M. A Novel Design Methodology and Numerical Simulation of BLDC Motor for Power Loss Reduction. Applied Sciences. 2022. Vol. 12. Issue 20. Article no 10596. DOI: https://doi.org/10.3390/app122010596
22. Viorel A. C., Crăciunaș G. Open-loop BLDC motor simulation using the Motor Control blockset from Matlab library. International Journal of Advanced Statistics and IT&C for Economics and Life Sciences. 2025. Vol. 15. No 1. Pp. 157-168. DOI: https://doi.org/10.2478/ijasitels-2025-0013
23. Dániel N., Hajdú S. Simulation of BLDC Motor Drive Systems for Electric Vehicles Using Matlab Simulink. International Journal of Engineering and Management Sciences. 2023. Vol. 8. No. 1. Pp. 48-52. DOI: https://doi.org/10.21791/IJEMS.2023.1.6
24. Kumar A., Naik M. V., Kumar R., Aman. Design and analysis of BLDC motor speed control for electric vehicles powered by solar PV and grid supply. Discover Electronics. 2025. Vol. 2. Issue 1. Article number 60. DOI: https://doi.org/10.1007/s44291-025-00097-4
25. Shenbagalakshmi R., Mittal S.K., Subramaniyan J., Vengatesan V., Manikandan D., Ramaswamy K. Adaptive speed control of BLDC motors for enhanced electric vehicle performance using fuzzy logic. Scientific Reports. 2025. Vol. 15. Article number 12579. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-90957-6
26. Stevanus A., Calvinus Y., D. S. Naga. Simulation of Brushless DC Motor Controller in SEM Electric Car Prototypes. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 3rd Tarumanagara International Conference of the Applications of Technology and Engineering (TICATE), 3-4 August 2020, Jakarta, Indonesia. 2020. Volume 1007. Issue 1. Article number 012177. Pp. 1-6. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1007/1/012177
27. Padilla-García E. A., Cruz-Deviana M. R., Díaz-Salgado J., Cruz-Morales R. D., González-Sierra, J. The Development and Experimental Implementation of an Open Mechatronic Drive Platform for a BLDC Servomotor in an Industrial Robotic Axis. Processes. 2026. Vol. 14. Issue 3. Article number 519. DOI: https://doi.org/10.3390/pr14030519
28. Gheorghe L. A., Gogu C. L., Cavache R. C., Dobrescu L., Dobrescu D. Simulation Model for Brushless DC Motor Loads Controlling. 2023 International Semiconductor Conference (CAS), Sinaia, Romania, 2023. Pp. 249-252. DOI: https://doi.org/10.1109/CAS59036.2023.10303714
29. Hsieh Y.-T., Liou G.-T., Jeng S.-L., Chieng W.-H., Lai J.-S., Chang E.-Y. Copolar Synchronous Switching Method for BLDC Motor Control in EV Application. IEEE Access. 2025. Vol. 13. Pp. 116729-116744. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2025.3584259
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2026 Л.І. Мазуренко, В.В. Гребеніков, О.В. Джура, М.О. Шихненко, П.П. Подейко