【正文】 能得以發(fā)揮，會很大程度上促進電動小車的發(fā)展。 無刷直流電機除了有位置傳感器的，近年，還出現了無位置傳感器的無刷直流電機，它不是利用反電動勢來檢測位置，而是通過貼于轉子表面的非磁性導體材料，利用定子繞組高頻開關工作時非磁性材料的渦流效應，使開路電壓的大小隨轉子位置變化，從而通過檢測開路相電壓來判斷轉子位置。這種無位置傳感器的無刷直流電機克服了一般位置無刷電機的啟動和低速運行問題，但該方法需要特殊電機，對電機的制作工藝提出了很高的要求。 不管是位置還是無位置傳感器的無刷電機，其都有有待解決的問題，轉矩脈動就是無刷電機存在的一個主要問題。由于轉矩存在脈動，使的無刷電機在交流伺服系統中的應用受到了限制，尤其是在直接驅動的應用場合，轉矩脈動使的電機轉速控制特性惡化，因此，消除轉矩脈動成為提高伺服性能的關鍵。 隨著電力電子技術、控制技術的發(fā)展，位置檢測可以使用芯片通過適當的算法來實現。高速微處理器DSP器件以及專用控制芯片的出現，使得運行速度和處理能力有了很大的提高。采用DSP控制無位置傳感器無刷電機成為研究的熱點，低成本DSP無位置傳感器無刷直流電機，成為無刷電機的發(fā)展方向。 致 謝通過這幾個月來的忙碌和學習，本次畢業(yè)論文設計已接近尾聲，作為一個大專生的畢業(yè)設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，在這里衷心感謝指導老師的督促指導，以及一起學習的同學們的支持，讓我按時完成了這次畢業(yè)設計。 在這次畢業(yè)設計中，我首先要感謝我的指導老師方光輝老師，她幫助我解決了許多關鍵性的設計問題，在她的指導下，我順利的完成了《電動小車中無刷直流電機的控制系統》的設計任務。在畢業(yè)設計期間，我遇到了非常多的問題，每次方老師都能夠給予及時的指導和解答，才能使我能夠順利的完成設計任務，寫出畢業(yè)論文。還有謝謝我周圍的同窗朋友，他們給了我無數的關心和鼓勵，也讓我的大學生活充滿了溫暖和歡樂。如果沒有他們的幫助，此次畢業(yè)論文的完成將變得困難。他們在我設計中給了我許多寶貴的意見和建議。同時也要感謝自己遇到困難的時候沒有一蹶不振，取而代之的是找到了最好的方法來解決問題。最后，感謝生我養(yǎng)我的父母。謝謝他們給了我無私的愛，為我求學所付出的巨大犧牲和努力。 參考文獻[1] 何禮仁， 彭達洲， 胥布工. 一種基于專用芯片的電動小車控制系統[J].微電機，2005，38（6）：9496.[2] 周賢韜， 徐衛(wèi)，朱世益， 麻志德 電動小車用無刷直流電動機及其控制系統的研制[J]. 微電機，1998第31卷，第6期（總第105期）.[3] 張琛 .，直流無刷電動機原理及應用[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社,1996：1255[4] 龍駒，永磁無刷直流電動機轉速控制系統的優(yōu)化設計[M]. 西南交通大學出版社, 2006：8090 .[5] 爾桂花， 竇日軒. 運動控制系統著[M]. 北京: 清華大學出版社,2002.：2060[6] 吳守箴， 臧英杰. 電氣傳動的脈寬調制控制技術[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社,：100150.[7] 尹衍辰， 范瑜. 基于C51的永磁無刷電動機控制器設計[J]. 中小型電機，2005，32（6）：13014.[8] 譚建成.，電機控制專用集成電路[M]. 北京. 機械工業(yè)出版社,：3560[9] 孫立志.，PWM與數字化電動機控制技術應用[M]. , 2007：5056.[10] 譚建成，永磁無刷直流電機技術[M].北京 .機械工業(yè)出版社，2011：2230[11] [12] Timothy ,Modern industrial electronics [C].Science Press ，2002：2240.[13] [14]Mouhoub Mekhiche, Stephen Nichols. Highspeed, Highpower Density PMSM Drive for Fuel Cell Powered Hew Application[J]. IEEE,2001:0780370910/01. [15] Evans P D，Brown D．Simulation of brushless DC drives [C]. 1EE Proceedings B，Electric Power Applications，137(5)：299—308. 附 錄調節(jié)器設計根據選擇的電機為SY94ZWX02型號，電機的參數選擇為。選擇逆變電路的時間常數放大倍數，電阻。電流反饋濾波時間常數，轉速反饋時間常數。 電流調節(jié)器的設計 為了選擇電流調節(jié)器，首先面臨的問題是，應該決定把電流環(huán)校正成哪一類典型系統。從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流環(huán)做到無靜差；從動態(tài)要求看，電流環(huán)的一項重要作用就是 保持電機電流在動態(tài)過程中不超過允許值，即在突加控制作用時不希望有超調，或者超調越小越好。從這一考慮出發(fā)，應該把電流環(huán)校正成典I系統。（1） 電流環(huán)控制對象參數如下 電樞回路總電阻：； 電磁時間常數：； 電流環(huán)小時間常數：； 電流反饋系數：β=。（2）由控制對象的傳遞函數可知，為把電流環(huán)校正成典I系統，電流調節(jié)器應該選擇PI調節(jié)器。PI調節(jié)器的結構如下圖32所示。 圖32 PI調節(jié)器結構電流調節(jié)器的傳遞函數為： （31）式中電流調節(jié)器的比例放大倍數； 電流調節(jié)器的領先時間常數。選擇PI參數，使 以讓調節(jié)器的零點對消控制對象的大慣性環(huán)節(jié)的極點，則電流環(huán)的動態(tài)結構圖便成為典型系統的形式。PI調節(jié)器的比例放大倍數的選擇取決于系統的動態(tài)性能指標和所需的截止頻率，在電動小車系統中希望超調量小，為了使電流環(huán)的超調較小，取電流環(huán)開環(huán)放大倍數為 則ACR的比例放大倍數為 由 ，按經驗取，所以 又由，故在根據濾波時間常數， 所以 （3） 校驗近似條件：① 逆變器傳遞函數近似條件 （32）現在 ，而顯然滿足近似條件。② 電流環(huán)小時間常數近似處理條件 （33）而 顯然也滿足近似條件。、③ 忽略反電勢影響的條件忽略反電動勢影響的近似條件為，現 而電流環(huán)截止頻率 ，顯然滿足近似條件。設計后電流環(huán)可達到的動態(tài)指標為 可以滿足電動小車的要求。轉速調節(jié)器的設計在設計轉速調節(jié)器時，把電流環(huán)當作轉速內環(huán)的一個環(huán)節(jié)，和其他環(huán)節(jié)一起構成轉速環(huán)的控制對象。為此，求出電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數。求得電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數經過近似處理后，得到，整個電流環(huán)等效成只有小時間常數的一階慣性環(huán)節(jié)。由控制對象和電流環(huán)的傳遞函數知，轉速環(huán)的控制對象的傳遞函數包含了一個積分環(huán)節(jié)和一個慣性環(huán)節(jié)，而積分環(huán)節(jié)在負載擾動作用之后。轉速環(huán)的主要擾動為負載擾動，為了實現轉速無靜差，則必須在擾動之前設置一個積分環(huán)節(jié)，于是應該按典型II系統設計轉速調節(jié)器了。 （2） 轉速環(huán)控制對象參數如下轉速環(huán)小時間常數：；轉速反饋系數：（2） 由結構圖和傳遞函數可以看出，為了把轉速環(huán)校正成典型II系統，轉速調節(jié)器應該采用PI調節(jié)器， 其傳遞函數如下： （34）式中， 為比例放大倍數 為積分時間常數轉速環(huán)按典型II系統設計。取，則 （35）系統按準則選擇ASR參數： 則 取 ，則 再根據 ，得 （3） 校驗近似條件：① 電流環(huán)傳遞函數等效條件 （36）按準則設計時而 ② 轉速環(huán)小時間常數近似處理條件 （37）現在 滿足近似處理條件。（5） 動態(tài)性能指標轉速超調量 （38）現在 取中頻帶寬為，按準則確定參數， 因此 由此可以看出，轉速超調量非常小，上升時間非常短，可以滿足電動小車的要求。35