李勇基于-SIMULINK无刷直流电机控制系统的仿真

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1、学院___鲁东大学___专业__电气自动化__班级_电气1201__本专学号_20122212989__姓名___李勇____密封线学生须将文字写在此线以下鲁东大学信息与电气工程学院2014－2015学年第二学期《微特电机与控制》课程论文课程号：220852119任课教师赵玫成绩论文题目：（可指定题目，也可说明题目范围。）基于SIMULINK无刷直流电机控制系统的仿真建模论文要求：（对论文题目、内容、行文、字数等作出判分规定。）1.建立无刷直流电机控制系统的Simulink仿真模型，仿真采用位置和电流双闭环结构，系统模型主要包括无刷直流电机及

2、其驱动主电路、无刷直流电机换相模块、电机转向判断、位置和电流调节器、PWM产生模块和相应的测量模块组成。主电路采用三相桥式电路驱动的形式；电流和位置的调节均采用防积分饱和的PI调节器调节；PWM信号通过电流调节器的输出与20KHz三角波比较产生，从而实现无刷直流电机的PWM控制。2.小组成员分工合作完成整个论文的内容，但是课程论文要每人一份，着重阐述自己的工作，不能前篇一律。3.答辩环节以小组为单位进行，7月16日提交论文，并进行答辩。4.需要列出主要参考文献，并进行对比分析。教师评语：教师签字：年月日基于SIMULINK无刷直流电机控制系统

3、的仿真建模李勇，韩业林，王孝磊，吴晓东，居礼，陶显明摘要从组成结构、工作原理以及数学模型等方面来介绍无刷直流电动机，并根据数学模型，建立无刷直流电机控制系统的Simulink仿真模型，仿真采用位置和电流双闭环结构，系统模型主要包括无刷直流电机及其驱动主电路、无刷直流电机换相模块、电机转向判断、位置和电流调节器、PWM产生模块和相应的测量模块组成。通过试验验证方案的可行性，分析其存在的优缺点。关键词：无刷直流电动机；simulink；位置电流双闭环AbstractFromthestructure,workingprincipleandcompo

4、sitionofmathematicalmodelstointroduceabrushlessDCmotor,andthemathematicalmodel,theestablishmentofSimulinksimulationmodelofabrushlessDCmotorcontrolsystemsimulationusingthelocationandcurrentdoubleclosedloopconfiguration,thesystemmodelincludesabrushlessDCmotoranddrivesthemainc

5、ircuit,abrushlessDCmotorcommutationmodule,motorrotationjudgment,positionandcurrentregulators,PWMgenerationmoduleandcorrespondingmeasurementmodules.Feasibilitytestverificationprogram,analyzetheadvantagesanddisadvantagesofitsexistence.Keywords:brushlessDCmotor;simulink;positi

6、oncurrentdoubleclosedloop引言无刷直流电机(BrushlessDCMotor，以下简称BLDC)是随着电力电子技术及新型永磁材料的发展而迅速成熟起来的一种新型电机。以其体积小、重量轻、效率高、惯量小和控制精度高等优点，同时还保留了普通直流电动机优良的机械特性，广泛应用于伺服控制、数控机床、机器人等领域Ill，随着无刷直流电机应用领域的不断扩大，要求控制系统设计简易、成本低廉、控制算法合理、开发周期短。建立无刷直流电机控制系统的仿真模型，可以有效的节省控制系统设计时间，及时验证施加于系统的控制算法，观察系统的控制输出；同

7、时可以充分利用计算机仿真的优越性，人为地改变系统的结构、加入不同的扰动和参数变化，以便考察系统在不同结构和不同工况下的动、静态特性[2J。因此，如何建立有效的无刷直流电机控制系统的仿真模型成为电机控制算法设计人员迫切需要解决的关键问题。本文在分析无刷直流电机数学模型的基础上，借助于Matlab强大的仿真建模能力，利用电气模块库中内含的功能元件，对通常的运动控制系统仿真模型进行了改进，提出了一种基于Matlab／Simulink建立无刷直流电机系统仿真模型的新方法。1永磁无刷直流电机(BLDC)的数学模型无刷直流电机由定子三相绕组、永磁转子、逆

8、变器、转予磁极位置检测器等组成，其转子采用瓦形磁钢，进行特殊的磁路设计，可获得梯形波的气隙磁场，定子采用整距集中绕组，由逆变器供给方波电流。以一台三相两极永磁电动机