毕业设计（论文）-无刷直流电动机的转矩调速

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1、摘要无刷直流电机是以电子换相来代替机械换相的直流电机，它保持了直流电机的优良特性，具有较好的启动和调速性能，而且它无需机械换向器，结构简单，可以从根本上克服有刷直流电机易于产生火花的弊病，因此在航天、机器人、数控机床、以及医疗器械、仪器仪表、家用电器等方面得到广泛应用。但是，无刷直流电机运行中存在的转矩脉动问题对实现精确的位置控制和高性能的速度控制存在较大影响。本文重点研究电机转矩调速技术及其MATLAB仿真。文章首先介绍了无刷直流电机的工作原理、导通方式，并通过对数学模型的分析建立了无刷直流电机的MATLAB的PID调速系统模型并调用S-函数进行了仿真，验证了模型的可行性。关键词：无刷直流电

2、机；转矩调速；MATLAB；PID；S-函数2ABSTRACTBrushlessDCmotorbasedonelectroniccommutationinsteadofmechanicalcommutationofDCmotor,itmaintainedtheexcellentcharacteristicsofDCmotor,andhasagoodperformanceofstartingandrotate-speedadjustment,anditneednotmechanicalcommutation,thestructureissimple,canfundamentallyovercom

3、eabrushedDCmotorpronetosparktheevils,soinspace,therobot,NCmachinetools,andmedicalequipment,instrumentsandmeters,householdappliances,etcwidelyused.But,brushlessDCmotorproblemsintheoperationofthetorquerippleoftoachieveprecisepositioncontrolandhigh-performancespeedcontrolexistgreatinfluence.Thispaperma

4、inlystudiesthebrushlessDCmotor(BLDCM)torquespeedcontrollingtechnologyanditsMATLABsimulation.ThisarticlefirstofbrushlessDCmotorworkingprinciple,conductionmodeofmathematicalmodel,andthenthroughtheanalysisofbrushlessDCmotorestablishedtheMATLABPIDspeedregulationsystemmodelandsimulation,whichvalidatedthe

5、feasibilityofthemodel.KeywordsbrushlessDCmotor(BLDCM);rotate-speed;torquespeed-controlling;MATLAB;PID;S-function2目录1绪论………………………………………………………………………………11.1无刷直流电机技术的发展及现状…………………………………………11.2无刷直流电机的技术问题及其解决技术…………………………………31.3论文研究的主要问题………………………………………………………52无刷直流电机的构成及基本工作原理…………………………………………62.1无刷直流电机电路的基本组

6、成环节………………………………………62.2无刷直流电机的导通方式及基本工作原理………………………………72.3本章小结……………………………………………………………………103无刷直流电机的数学模型………………………………………………………113.1无刷直流电机的数学模型及其基本关系式………………………………113.2本章小结……………………………………………………………………144无刷直流电机的仿真模型及其验证……………………………………………154.1仿真软件介绍………………………………………………………………154.2S-函数简介及使用…………………………………………………………164

7、.3仿真建模及实现……………………………………………………………194.4仿真验证及结果记录………………………………………………………274.5仿真结果分析………………………………………………………………274.6本章小结……………………………………………………………………28结束语………………………………………………………………………………29致谢………………………………………………………………