【正文】
流信號(hào)給下面的電流參考模塊,:參考電流模塊作用是由輸入的位置pos信號(hào)和電流幅值信號(hào)來(lái)產(chǎn)生三相參考電流,輸出的三相參考電流直接和實(shí)際的三相電流做比較,即電流滯環(huán)控制模塊來(lái)產(chǎn)生脈沖pulse信號(hào)。Ibr=Is。else Iar=0。之后A相電流就減小了。,在額定300r/min的轉(zhuǎn)速下,無(wú)刷直流電機(jī)起動(dòng)穩(wěn)定并且快速,僅產(chǎn)生了很小的超調(diào)量。根據(jù)產(chǎn)生的波形圖,不難看出該轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定快速啟動(dòng)并進(jìn)入平穩(wěn)運(yùn)行。在了解完無(wú)刷直流電機(jī)工作原理之后,本文采用了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。將越來(lái)越廣泛地運(yùn)用在國(guó)防、航空航天等高科技領(lǐng)域,也將越來(lái)越多地運(yùn)用在人們的生活中去。參考文獻(xiàn)[1]陳中 基于MATLAB的電流電子技術(shù)和交直流調(diào)速系統(tǒng)仿真[2] 永磁無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[3] 電機(jī)控制(第三版)[4] 無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)仿真[5] 永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制技術(shù)與應(yīng)用[6] 基于MATLAB/SIMULINK的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用2002[7]洪乃剛 電力電子、電機(jī)控制系統(tǒng)的建模和仿真[8]夏長(zhǎng)亮 無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)2009[9] 景濤 一種基于SIMULINK的BLDC系統(tǒng)仿真建模[期刊]甘肅科技縱橫2012(6)[10] 直流無(wú)刷控制器設(shè)計(jì)與仿真[期刊]計(jì)算機(jī)仿真2012(3)[11] 基于MATLAB的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)建模與仿真[期刊]機(jī)電工程技術(shù)2009(6)[12]周利強(qiáng) 永磁無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的研究[學(xué)位論文]碩士2006[13]徐榮麗 淺談無(wú)刷直流電機(jī)的控制方法[期刊]科技信息2010[14]劉向陽(yáng) 稀土永磁無(wú)刷直流電機(jī)寬范圍高精度轉(zhuǎn)速控制研究[學(xué)位論文]碩士2006[15] [期刊]特微電機(jī)2011(12)[16] 基于MATLAB的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)仿真[期刊]電氣傳動(dòng)自動(dòng)化2005(7)[17]秦超龍 無(wú)刷直流電機(jī)的建模與仿真[期刊]電腦知識(shí)與技術(shù)2013(5)[18] 無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)故障模型的研究方向[期刊]防爆電機(jī)2011(1)[19]李思光 無(wú)刷直流電機(jī)的兩種控制方法的仿真研究[期刊]微計(jì)算機(jī)信息2011(7)[20] 有限轉(zhuǎn)角直流無(wú)刷電機(jī)的建模與實(shí)現(xiàn)[期刊]計(jì)算機(jī)仿真2013(4)[21] 無(wú)刷直流電機(jī)雙閉環(huán)模糊自適應(yīng)控制方法研究[期刊]電氣傳動(dòng)2012(7)[22]張杰 基于SPWM控制的無(wú)刷直流電機(jī)控制的優(yōu)化仿真及實(shí)現(xiàn)[期刊]中國(guó)農(nóng)村水利水電2009(9) [23] Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives[24]Jonel ,Eastham Finite element analysis of a novel brushless DC motor with flux barriers[J].IEEE Trans on (6)[25]Rexroth IndreMotion MLD Getting Scartted[Z]。隨著電力電子,微型處理器等現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,在調(diào)速鄰域中,轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制的理念已經(jīng)得到大多數(shù)學(xué)者工程師的認(rèn)同。在電機(jī)定子三相完全對(duì)稱,忽略定子繞組電樞反應(yīng)的影響;電機(jī)氣隙磁導(dǎo)均勻,磁路不飽和,不計(jì)渦流損耗的情況下。其中最復(fù)雜的是電機(jī)本體模塊,又具體分為轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊、轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊和電壓方程及反電勢(shì)模塊。,黑色線表示電機(jī)的實(shí)際電磁轉(zhuǎn)矩。觀測(cè)了A、B、C三相的電流,A、B、C三相的反電動(dòng)勢(shì)以及無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。Ibr=0。Icr=Is。,給出了電流滯環(huán)控制模塊。elseif pos5*pi/3 ea=k*w。 eb=k*w*((pospi/3)/(pi/6)1)。根據(jù)第二章的反電勢(shì)方程以及電壓方程 (23)。無(wú)刷直流電機(jī)雙閉環(huán)控制分為轉(zhuǎn)速控制模塊,參考電流模塊,電流控制模塊,逆變器模塊和電機(jī)本體模塊。此外SIMULINK還提供了豐富多樣的仿真工具,軟件人員和科學(xué)家等還在SIMULINK里面添加、擴(kuò)展了各種各樣,類型齊全的仿真模塊庫(kù),給我們進(jìn)行仿真提供了方便。為下一章用MATLAB/SIMULINK搭建模塊進(jìn)行仿真奠定基礎(chǔ)。其中轉(zhuǎn)速開環(huán)增益為 (311)由(310)可以看到,要計(jì)算的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)是和,計(jì)算方法如下:(1)的計(jì)算 (312)(2)的計(jì)算 (313)式中頻寬h的選擇應(yīng)使2型系統(tǒng)的階躍輸入跟隨性能和抗擾性能良好。176。要讓被控對(duì)象的時(shí)間常數(shù)與電流調(diào)節(jié)器的零極點(diǎn)對(duì)消,令=。這時(shí)電機(jī)和直流母線連在一起,電流逐漸上升。但這樣做就會(huì)帶來(lái)延時(shí),為了消除這一延時(shí),可以采用在給定信號(hào)也添加與反饋濾波時(shí)間常數(shù)一樣的環(huán)節(jié)就可以彌補(bǔ)這一誤差。、電流控制過(guò)程,永磁無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)由電流和轉(zhuǎn)速兩個(gè)控制環(huán)節(jié)構(gòu)成。(2)永磁無(wú)刷直流電機(jī)本體:電動(dòng)機(jī)本體、轉(zhuǎn)子位置傳感器在第二章已經(jīng)做出介紹,一般采用安裝在轉(zhuǎn)子上的光電脈沖編碼器作為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速,也可以常采用M法、T法、M/T法及鎖相法來(lái)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速。 由物理知識(shí),導(dǎo)體切割磁感線形成的電動(dòng)勢(shì)為: (25)其中,為磁場(chǎng)強(qiáng)度,為導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度的分量,導(dǎo)體長(zhǎng)度。將定子繞組互感當(dāng)作常數(shù)時(shí),即。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于電機(jī)匝數(shù)和轉(zhuǎn)速,電樞繞組串聯(lián)公式為,其中E為無(wú)刷直流電機(jī)電樞感應(yīng)線電動(dòng)勢(shì),P為電機(jī)的極對(duì)數(shù),W為電樞繞組每相串聯(lián)的匝數(shù),為每極磁通,n為轉(zhuǎn)速,為極弧系數(shù)。電角度,即1/3周期進(jìn)行一次換流,各個(gè)功率開關(guān)元件導(dǎo)通的順序?yàn)椋?;、……、……。?dǎo)通型,它們的輸出轉(zhuǎn)矩大小也有所不同。電角度的方波位置信號(hào),這樣同軸安裝的電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的空間位置信息就可以被反映出來(lái)。三相繞組的通電時(shí)間和長(zhǎng)短和定子繞組與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置也是有關(guān)系的,通過(guò)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器來(lái)感應(yīng)并產(chǎn)生了轉(zhuǎn)子位置信號(hào),再經(jīng)過(guò)邏輯處理、功率放大后形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制功率開關(guān)元件的關(guān)斷,再去控制定子繞組的通、斷(換向)在永磁無(wú)刷直流電機(jī)中常用的位置檢測(cè)裝置有以下幾種形式: (1)電磁式位置傳感器利用電磁效應(yīng)我們可以來(lái)間接測(cè)量轉(zhuǎn)子的位置,常見(jiàn)的有開口變壓器、接近開關(guān)等等,其中開口變壓器使用最多。電刷的作用則更多,它不僅使電流流過(guò),而且更重要的是電樞繞組中電流換向的地點(diǎn)也是由電刷的位置所決定的,而電樞磁勢(shì)的空間位置又由電樞繞組電流影響,所以電刷也決定了電樞磁勢(shì)的空間位置,也就是說(shuō)電刷起到了檢測(cè)電樞磁場(chǎng)空間位置和電樞電流換向位置的作用。第四章 介紹MATLAB/SIMULINK,并建立模塊對(duì)進(jìn)行仿真,記錄結(jié)果。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,在調(diào)速鄰域中,轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制的理念已經(jīng)得到大多數(shù)學(xué)者工程師的認(rèn)同。因?yàn)闆](méi)有運(yùn)用直接檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的裝置來(lái)檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置,所以這種采用檢測(cè)電壓、電流和磁鏈等物理量通過(guò)間接計(jì)算處理得到轉(zhuǎn)子位置的直流電動(dòng)機(jī)也被稱作為無(wú)位置傳感器直流電動(dòng)機(jī)。在價(jià)格方面,釹鐵硼磁性材料也非常好有優(yōu)勢(shì),此外由于這種材料磁能積高,省去了其空間,制造電機(jī)也會(huì)簡(jiǎn)單很多。但是在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)上可以利用DSP固有的計(jì)算能力來(lái)上實(shí)現(xiàn)很多不需要傳感器的控制。(1)電機(jī)向高電壓、低電流發(fā)展[8]由于電力電子技術(shù)發(fā)展,電力場(chǎng)效應(yīng)管能夠達(dá)到高電壓和低電流。但是由于無(wú)刷直流電機(jī)小而且輕、高效率且能耗小等諸多優(yōu)點(diǎn),無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)正在逐漸地取代中小功率的交流變頻系統(tǒng),尤其是在原來(lái)應(yīng)用變頻系統(tǒng)較多的領(lǐng)域諸如印刷機(jī)械、紡織機(jī)械等,有些原來(lái)使用直流電機(jī)的地方也逐漸被無(wú)刷直流電機(jī)所取代。而部分不需要調(diào)速的電機(jī)或者可以接受轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載稍微變化的電機(jī),比如水泵等就需要使用2極或4極異步電動(dòng)機(jī);(2)對(duì)工作時(shí)轉(zhuǎn)速高但很輕的負(fù)載諸如攪拌機(jī)、吸塵器和地毯清掃洗滌機(jī)等,大多數(shù)負(fù)載是由直流電動(dòng)機(jī)或單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)的;但如果是高速驅(qū)動(dòng)且要求噪聲小,可以選擇使用由直流電源供電的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)或由逆變器供電的中頻異步電動(dòng)機(jī)。有較高的可靠性,穩(wěn)定性和適應(yīng)性,并且保養(yǎng)維修簡(jiǎn)單。1964年,[2]美國(guó)宇航局用它來(lái)控制衛(wèi)星在太空中的運(yùn)行。關(guān)鍵詞:無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī);雙閉環(huán)控制;數(shù)學(xué)模型;MATLAB;AbstractSince the development of electronic technology, puter technology, sensor technology, power electronics technology, modern control theory and new permanent magnetic magnet brushless dc motor and its control technology has made a the past 20 years,since its simple structure,good performance of speed adjustment,variable control methods,high efficiency ,large starting torque and long service life and so brushless dc motor is now increasingly used in fields like aerospace,puter,military,cars,industry and household applian