【正文】 態(tài)的抗干擾能力。直流無(wú)刷電機(jī)電子換轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路和直流電動(dòng)機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式換向裝置的一臺(tái)新電機(jī)組成。下面簡(jiǎn)要介紹的PWM控制原理。脈沖寬度調(diào)制（脈寬調(diào)制）簡(jiǎn)稱(chēng)為PWM，它通過(guò)電源開(kāi)關(guān)的作用將成為一個(gè)具有一定寬度可調(diào)方波脈沖電壓，脈沖電壓頻率恒定的直流電壓通過(guò)調(diào)整內(nèi)輸出電壓的平均寬度功率轉(zhuǎn)換技術(shù)。PWM的很少能激發(fā)有效抑制諧波的行為，頻率，效率有明顯的優(yōu)勢(shì)，逆變電路性能和可靠性得到了明顯改善。由逆變器PWM，輸入法是固定的直流電壓，方式形成可在同一PWM逆變器很少，實(shí)現(xiàn)服務(wù)調(diào)頻調(diào)壓和實(shí)施。正因?yàn)槿绱四孀兤?，只有一個(gè)控制功率水平，簡(jiǎn)化了主電路和控制回路的結(jié)構(gòu)，它體積小，重量輕，可靠性高。而且因?yàn)樵O(shè)定的電壓，頻率于一體，因此調(diào)整速度，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)良好。此外，PWM逆變技術(shù)還提高了交流電源的功率因數(shù)。采樣控制理論是一個(gè)重要的結(jié)論：窄脈沖的脈搏，平等和不同形狀添加到鏈接的慣性，效果基本上是相同的，如下所示。PWM技術(shù)是所有最根本的理論基礎(chǔ)。 沖量等效原理把每半個(gè)周期內(nèi)，輸出電壓的波形分割成若干個(gè)脈沖，每個(gè)脈沖的寬度為t1，每?jī)蓚€(gè)脈沖間的間隔寬度為t2，則脈沖的占空比γ為 (51)在這一點(diǎn)上，平均電壓和占空比成正比調(diào)整頻率，使直流電壓的大小不會(huì)改變，而且改變了輸出電壓脈沖的占空比，也能實(shí)現(xiàn)變頻變壓器效應(yīng)，因此，通過(guò)調(diào)整占空比可達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓和輸出電壓的目的可連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)整。 PWM調(diào)制原理 等脈寬PWM法VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)設(shè)備是用在早期的PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)逆變器只能輸出方波頻率可調(diào)穩(wěn)壓器能不能一部分。和其他脈沖PWM方法是PAM方法解決了這個(gè)從發(fā)展的弊端，是PWM方法是最簡(jiǎn)單的。這是對(duì)每個(gè)脈沖的寬度等于一個(gè)波PWM脈沖串出通過(guò)改變脈沖頻率可改變脈沖寬度或占空比的電壓周期，適當(dāng)?shù)目刂品椒ǖ氖褂每梢愿淖冸妷汉皖l率協(xié)調(diào)。相對(duì)于PAM的方法，該方法具有簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，提高輸入功率因數(shù)，但也有基本的輸出電壓，此外，它還含有大量的諧波成分。 SPWM(Sinusoidal PWM)法這是一個(gè)比較成熟的，是更廣泛地使用PWM方法。如果一個(gè)正弦波為N等份，正弦波形下的面積每半個(gè)周期可以是一個(gè)面積約等于矩形相反，所以圍繞的面積正弦波可以與N幅度寬的矩形脈沖面積的變化以及等效的。在工程應(yīng)用感興趣的是一個(gè)基本組成部分， 假定矩形脈沖的幅值Vd恒定，半周期內(nèi)的脈沖數(shù)N也不變，通過(guò)理論分析可知，其基波的幅值V1m與脈寬δi有線(xiàn)性關(guān)系，如下式： (52)上面的公式表明，逆變器輸出脈沖寬度根本改變，只要用來(lái)調(diào)節(jié)控制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)幅電壓的措施，可以調(diào)整的基本幅度。半周期脈沖數(shù)N越多，諧波抑制效果越明顯。在脈寬調(diào)制，脈沖序列占空比安排按正弦波規(guī)律。當(dāng)正弦值最大，最大脈沖寬度，而較小的脈沖之間的時(shí)間間隔。反之，當(dāng)正弦值小，脈沖寬度和脈沖間隔最小之間的更大。這是SPWM控制方法。 控制器和控制電平轉(zhuǎn)換及PWM發(fā)生環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的控制速度的方法可分為開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制兩大類(lèi)?？刂品椒ㄒ话悴捎秒p回路速度控制的電流（轉(zhuǎn)矩環(huán)），內(nèi)環(huán)，外環(huán)的速度（電壓環(huán)）。和基地運(yùn)行的電機(jī)轉(zhuǎn)速以下運(yùn)行時(shí)，通常是通過(guò)改變輸入電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)速度控制PWM調(diào)制電樞結(jié)束，而電機(jī)是高于基本利率通常用于早期相電流，輔助激勵(lì)實(shí)現(xiàn)由弱磁控制技術(shù)，手段齊全。本設(shè)計(jì)采用了閉環(huán)速度單速控制器與PI控制器的控制方法，PI控制器的傳遞函數(shù)可以調(diào)用在Simulink傳遞函數(shù)或零極點(diǎn)模塊直接，這些模塊是線(xiàn)性的，以充分反映在飽和并限制非線(xiàn)形下的工作的影響力控制系統(tǒng)，需要建立和輸出限制飽和的PI調(diào)節(jié)器，線(xiàn)性PI控制器的傳遞函數(shù)是： (53)式中：為比例系數(shù)，為積分系數(shù)，限制飽和，在兩個(gè)通道輸出的PI調(diào)節(jié)器的比例和積分控制，整合積分調(diào)節(jié)器，說(shuō)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)限制了振幅飽和極限，并調(diào)整飽和度設(shè)置塊的飽和輸出限制幅度。當(dāng)此一速度調(diào)節(jié)器ASR的調(diào)節(jié)器在起動(dòng)轉(zhuǎn)速偏差到期，開(kāi)始大，迅速調(diào)整輸出限制后的第一個(gè)集成了在德飽和輸出速度超調(diào)幅度，然后只能從調(diào)速器輸出限值開(kāi)始下降。 PI調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)由于速度是直接給選定的速度實(shí)際值和模擬時(shí)間和相對(duì)較短，因此積分系數(shù)過(guò)小，則不會(huì)顯示的積分效果。出于這個(gè)原因，該圖標(biāo)被選中PI調(diào)節(jié)系數(shù)。計(jì)算了PI調(diào)節(jié)器來(lái)控制進(jìn)入的電平轉(zhuǎn)換和PWM地方的聯(lián)系和轉(zhuǎn)子位置回解碼子系統(tǒng)的速度信號(hào)。進(jìn)入轉(zhuǎn)子位置解碼子系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)一個(gè)可逆電機(jī)的轉(zhuǎn)速，具體原則已經(jīng)在上一節(jié)所述。電平轉(zhuǎn)換和結(jié)構(gòu)的PWM控制部分出現(xiàn)如下圖所示。 PWM發(fā)生環(huán)節(jié)MATLAB函數(shù)正在對(duì)Matlab的，那里的角色是將控制信號(hào)的勻速絕對(duì)值函數(shù)是積極的，背后的占空比的PWM發(fā)生器的思想，以方便計(jì)算，這里的速度控制信號(hào)丟失的積極收到的信息和負(fù)面解碼子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子位置。user1的是S功能，系統(tǒng)功能，是由M語(yǔ)言編寫(xiě)的將速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為PWM占空比的函數(shù)的周期信號(hào)。這里使用的PWM發(fā)生器在Simulink的分立PWM發(fā)生器模塊，它可以產(chǎn)生占空比的方波，頻率設(shè)置為20K的。Uref結(jié)束的信號(hào)輸入1到1，輸入方波從0到100％的均勻變化的占空比。100％工作周期，在這個(gè)系統(tǒng)中的電機(jī)轉(zhuǎn)速的條件是3000轉(zhuǎn)，然后Uref=1，當(dāng)Uref=1，電機(jī)的轉(zhuǎn)速約為0（開(kāi)關(guān)器件的漏電流，模擬結(jié)果還略有速度）。因?yàn)榕c占空比基本是電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，我們可以得到速度信號(hào)輸入相應(yīng)的Uref關(guān)系如下： (54) 系統(tǒng)的仿真、仿真結(jié)果的輸出及結(jié)果分析當(dāng)建模和參數(shù)設(shè)置完成后，即可開(kāi)始進(jìn)行仿真。 起動(dòng)，階躍負(fù)載仿真仿真算法采用ode45，仿真參數(shù)系統(tǒng)默認(rèn)，給定轉(zhuǎn)速2000。仿真結(jié)果分析：由波形可以計(jì)算得到最大超調(diào)量；上升時(shí)間；調(diào)整時(shí)間； 轉(zhuǎn)速響應(yīng) 定子相電流及反電動(dòng)勢(shì) 轉(zhuǎn)矩波形可以看出集成電機(jī)起動(dòng)電流和扭矩大，因此在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最高速度。由于速度高，這與兩相電機(jī)繞組合成時(shí)間已比更大的反電動(dòng)勢(shì)電壓線(xiàn)，總線(xiàn)電源電流從電機(jī)，電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩成為從負(fù)面影響，電機(jī)運(yùn)行制動(dòng)，轉(zhuǎn)子的功率為電能儲(chǔ)存機(jī)械能，速度開(kāi)始下降。當(dāng)電磁場(chǎng)與合成的下降速度比線(xiàn)電壓低了，目前開(kāi)始流線(xiàn)圈斷電時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩變?yōu)檎闺姍C(jī)運(yùn)行在電動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)載荷步加載后，相對(duì)于當(dāng)前的波動(dòng)，扭矩值的平均增長(zhǎng)速度保持不變。線(xiàn)路電壓尖波這是由于換向造成的二極管導(dǎo)通時(shí)間由線(xiàn)電壓波形，可以看出對(duì)PWM調(diào)制的結(jié)果。該系統(tǒng)已基本達(dá)到穩(wěn)態(tài)誤差的速度。該系統(tǒng)已基本達(dá)到總督速度靜態(tài)錯(cuò)誤，缺點(diǎn)是只有一個(gè)閉環(huán)速度控制，不能抑制電源電壓波動(dòng)。因此，在一個(gè)固定的直流電源仿真使用的電壓，無(wú)電源電壓波動(dòng)，進(jìn)行仿真。 可逆調(diào)速仿真仿真算法采用ode45，仿真參數(shù)系統(tǒng)默認(rèn)，給定轉(zhuǎn)速初始值為2000，空載運(yùn)行?？梢钥闯鱿到y(tǒng)較好的實(shí)現(xiàn)了可逆調(diào)速。注意到當(dāng)反轉(zhuǎn)時(shí)，定子電流的峰值明顯大于正轉(zhuǎn)時(shí)的峰值，這是因?yàn)殡姍C(jī)正向制動(dòng)采用的是電樞反接制動(dòng)的緣故。 轉(zhuǎn)速 定子電流、線(xiàn)電壓6 總結(jié)和體會(huì)在本文中，使用單閉環(huán)無(wú)刷直流可逆PWM速度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真和調(diào)試MATLAB的。本文研究了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的基本方法速度控制系統(tǒng)，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，脈沖寬度速度控制系統(tǒng)，控制理論對(duì)這一階段的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制研究的重點(diǎn)為基礎(chǔ)，基本原則，主要內(nèi)容，和無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，速度是該系統(tǒng)的主要功能通過(guò)研究無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的工作原理，設(shè)計(jì)了基于霍爾傳感器換相邏輯電路設(shè)計(jì)使用MC33035和MC33039無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，一個(gè)程序。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)速度無(wú)靜電錯(cuò)誤，并迅速?gòu)膭x車(chē)，用一個(gè)閉環(huán)速度控制設(shè)計(jì)。收到的反饋速度負(fù)反饋電壓，給定值比較，結(jié)果在一定的頻率，脈沖寬度可調(diào)占空比序列，并通過(guò)功率放大器，電源轉(zhuǎn)換器的主電路導(dǎo)通和關(guān)斷驅(qū)動(dòng)器控制電子元件，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。最后，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件MATLAB的系統(tǒng)仿真，驗(yàn)證了的設(shè)計(jì)和無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，分析可行性波形分析。該系統(tǒng)的不足之處是只使用一個(gè)單一的速度閉環(huán)控制，所以沒(méi)有對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的抑制作用。仿真結(jié)果可以從無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)看到的是很明顯，這不但會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)問(wèn)題，而且還影響系統(tǒng)的性能，從而減少電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，在生活中約束精度高，那里的高穩(wěn)定性的應(yīng)用。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)地區(qū)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏(yíng)利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等）。：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà)3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類(lèi)課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它