无刷直流电机的本体建模及其驱动系统仿真研究

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1、现代电力电子技术无刷直流电机的本体建模及其驱动系统仿真研究学院：机械工程学院班级：硕804班姓名：李建朋(3108003044)导师：曹秉刚教授联系方式：13572904104kokojay@qq.com同组成员：侯哲任晓龙2009.6-1-目录目录I摘要-1-ABSTRACT-2-第一章无刷直流电机驱动系统研究-3-1.1、无刷直流电机简介-3-1.1.1无刷直流电机的基本结构-3-1.1.2无刷直流电机的工作原理-5-1.2、基于DSP的BLDC驱动系统-8-1.2.1控制策略选择：-8-1.2.2硬件结构简图：-9-第二章无刷直

2、流电机驱动系统的建模仿真-11-2.1、电动机本体的建模-11-2.1.1无刷直流电机的数学模型-11-2.1.2无刷直流电机本体的建模-13-2.2、驱动系统建模-19-2.2.1速度控制模块-21-2.2.2参考电流模块-22-2.2.3电流滞环控制模块-24-2.2.4电压逆变器模块-26-第三章仿真结果及分析-27-3.1建模仿真参数设定-27-3.2仿真环境输入值设定-27-3.3仿真结果及分析-28-3.3.1绕组电流仿真结果-28-3.3.2反电动势仿真结果-29-1013.3.3转过角度及转子位置仿真结果-30-3.3

3、.4电机转速仿真结果-31-3.3.5输出转矩仿真结果-32-第四章总结-33-参考文献-34-101摘要本文首先介绍了无刷直流电机的结构和工作原理，然后论述了无刷直流电机的控制技术和策略。为了验证控制算法和控制策略的合理性，在分析无刷直流电机（BLDC）数学模型的基础上，提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的方法。本文在Matlab/Simulink环境下，构建了无刷直流电机系统的仿真模型，并详细介绍了控制系统的各个子模块。该系统采用双闭环控制：速度环采用离散PID控制，根据滞环电流跟踪型PWM逆变器原理实现电流控制。在建立仿真模

4、型的基础上，本论文对模型进行了仿真。观察电机的相电流、反电动势、转速、输出电磁转矩等参数，并进行了分析。仿真和试验结果与理论分析一致，验证了该方法的合理性和有效性。该仿真模型适用于验证其他控制算法的合理性，并且为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。关键词：无刷直流电机；建模；仿真；电流滞环；Matlab101ABSTRACTAtthebeginningofthispaper，thebasicstructureandprincipleofBrushlessDCmotor(BLDC)wereintroduced,thenthisp

5、aperpresentedthecontroltechnologiesandstrategiesaboutBLDC.:Inordertoverifytherationalityofthecontrollingalgorithmsandstrategies，onthebasisofanalysisofthemathematicalmodelofBLDC,anovelmethodformodelingandsimulationofBLDCcontrolsystemwasproposed.Thispaperbuiltasimulationm

6、odelofBLDCcontrolsystemwithMATLAB/simulation,andintroducedthesub-modulesofthecontrollingsystemindetail.Thiscontrolsystemadopteddoubleloopcontrol.Inthedoubleloopofcontrolsystem,adiscretePIDcontrollerwasadoptedinthespeedloopandacurrentcontrollerwascompletedinthecurrentloo

7、pontheprincipleofhysteresiscurrenttrackPWMinverter.Thereasonabilityandvalidityweretestifiedbythecoincidenceofthesimulationandexperimentationresultsandtheoryanalysis.Thissimulationmodelisalsosuitableforverifyingthereasonabilityofothercontrolalgorithmsandoffersanewthinkin

8、gfordesigninganddebuggingactualmotors.Keywords:BLDC;modeling;simulation;hysteresiscurrent;Matlab101第一章无刷直流电机驱动