Master's Thesis

BLDC motor control using the PLECS program

Final Thesis 12.55 MB Appendix 28.86 kB

Author of thesis: Ing. Jakub Reindl

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Ivo Pazdera, Ph.D.

Reviewer: Ing. Petr Huták, Ph.D.

Abstract:

This thesis focuses on the control of a BLDC motor using development and power modules from Texas Instruments and the generation of a control algorithm using the Plecs software. The first part of the thesis provides a brief description of the BLDC motor. It then presents the Plecs software in more detail, including its capabilities and the settings of Plecs Coder, which is used for automatic code generation. The main part of the thesis presents the control and power sections of the system and implements BLDC motor control within the Plecs environment, where the block diagram connections and settings for individual blocks are described. BLDC motor control was implemented both with sensors using Hall sensors and sensorless using the integration method.

Keywords:

BLDC, EC motor, brushless direct current motor, electronically commutated motor, EC motor control, PLECS Standalone, PLECS Coder, BLDC model, LAUNCHXL-F28379D, BOOSTXL-3PHGANINV

Date of defence

09.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student obhajoval diplomovou práci na téma Řízení BLDC motoru pomocí programu PLECS. Uvedl cíle práce a představil použité vývojové kity od TI. Seznámil komisi s použitým podpůrným softwarem PLECS. Vysvětlil princip SIX-STEP řízení dále pak jednotlivé dílčí subsystémy, vše přímo z PLECS. Představil metody bez senzorového řízení, vysvětlil integrační metodu a na závěr uvedl porovnání se senzorovém řízení ve formě oscilogramů. Student odpověděl na otázky oponenta.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Department

Department of Power Electrical and Electronic Engineering

Study programme

Power Electrical and Electronic Engineering (MPC-SVE)

Composition of Committee

doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Bohuslav Bušov, CSc. (člen)
Ing. Petr Huták, Ph.D. (člen)
Ing. Dalibor Červinka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D. (místopředseda)

Supervisor’s report
Ing. Ivo Pazdera, Ph.D.

Student zpracovával diplomovou práci průběžně a systematicky. Pravidelně se účastnil konzultací s vedoucím práce. Zadané úkoly řešil samostatně s pomocí doporučené literatury. Získané teoretické znalosti postupně uplatňoval v realizací řízení BLDC motoru na sestaveném testbench. Student splnil všechny body zadání a danou problematiku zpracoval přehledně a logicky. U studenta oceňuji aktivní přístup a vlastní invenci při řešení zadané problematiky. Celkově hodnotím práci a přístup studenta známkou A. Points proposed by supervisor: 95

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Petr Huták, Ph.D.

Student ve své práci:
•    nastudoval teorii BLDC motorů a jejich řízení
•    navrhl a implementoval algoritmus řízení v prostředí PLECS
•    realizoval řízení na reálném hardwaru (TI C2000 + GaN měnič)
•    vytvořil jak senzorové, tak bezsenzorové řízení
•    provedl experimentální ověření a porovnání metod

Práce tedy splňuje požadavky zadání jak po teoretické, tak po praktické stránce. Teoretická část je logicky strukturovaná a obsahově přiměřená. Zahrnuje vysvětlení principu a řízení BLDC motoru, jeho matematický model a systematický návrh PI regulátorů. Některé poznatky jsou patrně převzaty ze starší literatury např. např. „ss motoru jsou široce používány“. Chybí zde nějaký celkový popis (vývojový diagram) požitého algoritmu na úkor např. popisu podrobného nastavování periferií.
Praktická část je hlavní silnou stránkou práce. Oceňuji realizaci za použití reálného hardwaru  (C2000 + GaN měnič) a využití PLECS Coderu pro generování kódu a dále realizaci senzorového a bezsenzorového řízení.
Diplomová práce představuje kvalitně zpracované dílo s výrazným praktickým přínosem. Student prokázal schopnost samostatně řešit komplexní úlohu v oblasti řízení elektrických pohonů a úspěšně implementovat řídicí algoritmus na reálném zařízení. Topics for thesis defence:
  1. Porovnejte pohony s BLDC a PMSM motorem (řízení, výkonové parametry a pod. - obecně výhody nevýhody)
  2. Jaký vliv má přesnost měření proudu na stabilitu regulace?
  3. Lze integrační metodu použít i při velmi nízkých otáčkách? Jak byste problém řešil?
Points proposed by reviewer: 90

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová