无刷直流电机调速系统控制策略研究

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1、HebeiUniversityofEngineering硕士学位论文题目：无刷直流电机调速系统控制策略研究作者姓名：避指导教师：苗敬利.教授学科专业：计算机科学与技术所在学院：信息与电气工程学院提交论文日期：2015年1月”日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在论文中作了

2、明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名.签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北工程大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权河北工程大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名:签字日期:导师签名签字円期：年月工学硕士学位论文无刷直流电机调速系统控制策略研究河北工程大学20

3、15年5月分类号：TP399密级：公开UDC：单位代码：10076工学硕士学位论文无刷直流电机调速系统控制策略研究作者姓名：邹靖指导教师：苗敬利教授申请学位级别：工学硕士学科专业：计算机科学与技术所在单位：信息与电气工程学院授予学位单位：河北工程大学ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheMasterofEngineeringTheResearchontheControlStrategiesofBrushlessDCMotorGoverningS

4、ystemCandidate：ZouJingSupervisor：Prof.MiaoJingliAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ComputerScienceandTechnologyCollege/Department：SchoolofInformationandElectricalEngineeringHebeiUniversityofEngineeringMay,2015摘要摘要有刷直流电机的机械接触式换相易产生换相火花和机械磨损，不利于电

5、机的长久运行。无刷直流电机取长补短，摒弃了机械接触式换相，采用电子换相，具有效率高、结构明了、易于控制等优点，应用范围已遍布工业生产、航空航天和自动化办公等多项领域。所以，为了提供更多的理论支持，对无刷直流电机领域的研究就被赋予了更多的现实意义。本文针对无刷直流电机调速控制系统中的速度控制器设计了两种控制算法，具体工作总结如下：首先，介绍了本课题的研究背景及意义，论述总结了无刷直流电机及其控制策略现阶段的研究状态和未来的发展方向。其次，在给出了无刷直流电机结构组成和工作原理的前提下，通过公式推导得到了电机的数学模型，并利

6、用MATLAB/Simulink对无刷直流电机调速控制系统进行了仿真模型的搭建，通过仿真验证了模型的正确性。然后，在动态Terminal滑模控制理论的基础上，结合数学模型设计了滑模速度控制器。针对传统PID速度控制器不能很好地满足无刷直流电机这种变量多、耦合强、复杂系统的控制精度要求，设计了动态Terminal滑模控制器，结果表明，该控制器可使系统状态在有限时间内收敛到期望值，改善了系统稳态跟踪速度和控制精度效果。最后，在无刷直流电机直接转矩控制系统中，设计了新型模糊变结构抗饱和Anti-windupPI控制器。针对系统

7、速度控制器中存在的Windup问题，设计了变结构抗饱和Anti-windupPI控制器，并利用模糊理论对控制器参数进行在线调整，通过仿真可知，当控制器进入饱和状态，通过调节可使系统尽快进入线性区并减小了超调量，得到了更好的实时性和快速性，实现了系统的无静差调节。关键词：无刷直流电机；MATLAB/Simulink仿真模型；动态Terminal滑模控制器；直接转矩控制；Anti-windupPI控制器IAbstractAbstractBrushDCmotorcommutationmechanicalcontactoften

8、producescommutationsparksandmechanicalwear,anditisnotconducivetolong-termoperationofthemotor.BrushlessDCmotorcouldabandonthemechanicalcontactcommutationbyadopt