无刷直流电机控制策略的分析

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1、目录R三罩口习≮摘要⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．IAbstract⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．⋯⋯⋯．．．⋯．．．．．⋯⋯⋯．．．⋯．．⋯⋯⋯⋯．III第一章绪{仑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1课题背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1．1无刷直流电机的特点、发展及研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．1．2国内外研究现状及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯

2、⋯⋯⋯21．2课题主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3．1．2．1控制策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31．2．2转矩脉动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31．2．3电磁干扰⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41．3课题主要研究目标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41．4论文的主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．41．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5第二章无刷直流电机的工作原理及数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62．1无刷直流电机的基本结构和工作原理⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯62．1．1无刷直流电机的基本结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．62．1．2无刷直流电机的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72．2无刷直流电机的数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．92．3无刷直流电机的运行特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．102．3．1无刷直流电机的启动特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1l2．3．2无刷直流电机的工作特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．3．3无刷直流电机的调速特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯132．3．4无刷直流电机的机械特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯132．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯14第三章无刷直流电机的控制策略及其仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15V广东工业大学硕士学位论文3．1无刷直流电机的调速控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．153．1．1开环调速控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．173．1．2双闭环调速控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯163．2无刷直流电机的控制策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．173．2．1PID控制及仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯173．2．2滑模变结构控制及仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．213．2．3自抗扰控制及仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．273．3

5、三种控制方法的优缺点分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．323．3．1PID控制分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．323．3．2滑模变结构控制分析．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．333．3．3自抗扰控制分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34第四章正弦波驱动无刷直流电机的转矩脉动研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。354．1无刷直流电机的方波驱动分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．354．1．1齿槽转矩脉动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．354．1．2换相转矩脉动⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364．2无刷直流电机的正弦波驱动分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯454．2．1正弦波控制原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯454．2．2正弦波驱动分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯494．3转矩脉动分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．474．3．1方波电流驱动的转矩脉动分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．47-4．3．2正弦波电流驱动的转矩脉动分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘494．3．3转矩脉动系数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．504．4方波和正弦波驱动的仿真实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6l4．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．52第五章无刷直流电机控制系统的硬件和软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．535．1TMS320LF2407A芯片简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．535．2硬件电路的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．535．2．1电源、时钟及复位电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．53VI目录5．2．2控制电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565．2．3驱动电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565．2．4保护电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯595．2．5电磁抗干扰设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61

8、5．3软件程序设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．625．3．1主程序设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．625．3．2中断子程序设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．625．3．3软件抗干扰设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯625．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯66第六章无刷直流电机控制的实验结果⋯⋯