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1、Vol.15No.12系统仿真学报·1745·Dec.2003JOURNALOFSYSTEMSIMULATION基于Matlab无刷直流电机系统仿真建模的新方法1,21,21纪志成，沈艳霞，姜建国12(中国矿业大学,江苏徐州221008；江南大学,江苏无锡214036)摘要：在分析无刷直流电机（BLDC）数学模型的基础上，提出了无刷直流电机系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中，建立独立的功能模块，如BLDC本体模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建无刷直流电机
2、系统的仿真模型。为保证仿真快速性和有效性，模型采用分段线性法生成梯形波反电动势，系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了该方法的有效性，同时也适用于验证其他控制算法的合理性，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（BLDC）；仿真建模；MATLAB；分段线性法文章编号：1004-731X(2003)12-1745-05中图分类号：TP391文献标识码：AANovelMethodforModelingandSimulationofBLDCSyste
3、mBasedonMatlab1,21,21JIZhi-cheng，SHENYan-xia，JIANGJian-guo12(ChinaUniversityofMiningTechnology,XuzhouJiangsu221008,China;SouthernYangtzeUniversity,WuxiJiangsu214036,China)Abstract:BasedonthemathematicalmodeloftheBrushlessDCmotor(BLDC),anovelmethodformodeling
4、andsimulationofBLDCsysteminMatlabhasbeenproposed.InMatlab/Simulink,theisolatedfunctionalblocks,suchasBLDCblock,Hysteresiscurrentcontrollerblock,Speedcontrollerblock,ect.,havebeenmodeled.Bytheorganiccombinationoftheseblocks,themodelofBLDCcanbeestablishedeasil
5、y.Toguaranteethevalidityandspeedinessinsimulation,thebackEMFisgeneratedusingpiecewiselinearcurves.Inthedoubleloopofcontrolsystem,aPIcontrollerisadoptedinthespeedloopandahysteresiscurrentcontrollerisadoptedinthecurrentloop.Thereasonabilityandvalidityhavebeent
6、estifiedbythesimulationresultsandthisnovelmethodoffersanewthoughtwayfordesigninganddebuggingactualmotors.Keywords:BrushlessDCmotor(BLDC);modelingandsimulation;Matlab;piecewiselinearcurves1没有给出BLDC的电机模型[8]。因此，本文在分析无刷直流引言电机数学模型的基础上，借助于Matlab强大的仿真建模能力，随着电力电子技术、
7、微电子技术、新型电机控制理论在Matlab/Simulink中建立了BLDC控制系统的仿真模型。和稀土永磁材料的快速发展，永磁无刷直流电动机得以迅速对于在Matlab中进行BLDC建模仿真方法的研究已受推广。因其体积小、性能好、结构简单、可靠性高、输出转到广泛关注，例如：已有提出采用节点电流法对电机控制系[1]矩大等特点，永磁无刷直流电动机受到了广泛关注。随着[9]-统进行分析，通过列写m文件，建立BLDC仿真模型永磁无刷直流电机应用领域的不断拓宽，对电机控制系统[11]，这种方法实质上是一种整体分析法，因而这
8、一模型基础设计要求越来越高，既要考虑成本低廉、控制算法合理，上修改控制算法或添加、删除闭环就显得很不方便；为了克又需兼顾控制性能好、开发周期短。因此，如何建立有效服这一不足，文献[12]提出在Matlab/Simulink中构造独立的的永磁无刷直流电机控制系统的仿真模型成为电机控制算功能模块，通过模块组合进行BLDC建模，这一方法可观性法设计人员迫切需要解决的关键问题，从而，对于建立电
