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1、HUNANUNIVERSITY毕业设计(论文)设计论文题目:无刷直流电机控制器设计学生姓名:学生学号:专业班级:电气工程及其自动化1105班学院名称:电气与信息工程学院指导老师:学院院长:2015年5月25日湖南大学毕业设计(论文)第IV页摘要传统直流电动机的电刷和机械换向器结构带来的火花、噪声、电磁干扰、维护困难等弱点限制其更广泛的应用。而无刷直流电机则在保留传统直流电机调速性能优越,调速范围广等优点的同时,去除了电刷和机械换向器,结构简单更易于维护,且没有因电刷和机械换向器产生的火花、噪音、电
2、磁干扰等,因此具有更广的应用范围。由于无刷直流电机采用的是电子开关使电流换向,因此需要专门的控制器控制电子开关的开通和关断使电机正常运转。本文中介绍了永磁无刷直流电动机的结构,分析了无刷直流电机的工作原理与运行特性,并推导无刷直流电机的数学模型。在此基础上设计出了采用两两导通方式、方波驱动的无刷直流电动机的双闭环控制系统。本文最后利用了Matlab/simulink工具搭建该控制系统的仿真模型并进行仿真和验证。结果验证了文中所提出的控制方法的可行性,为实际电机控制系统的设计提供了理论依据。关键词:
3、无刷直流电动机,双闭环控制,MatlabTheDesignationofControllerofBrushlessDirectCurrentMotor湖南大学毕业设计(论文)第IV页AbstractTheproblemsofsparks,noise,electromagneticinterferenceanddifficultiesofmaintenanceresultsfromthebrushesandcomutatorsoftraditionaldirectcurrentmotionslimi
4、ttheirfurtherapplication.WhileBLDCM(brushlessdirectcurrentmotor)remainstheadvantagesoftraditionaldirectcurrentmotor,includingexcellentspeedregulationperformanceandbroadspeedadjustablerange,BLDCMdoesnothavebrushesandcomutatorsbuthavesimplestructure,whi
5、chisgoodformaintenance,soithaswiderrangeofapplication.BecauseBLDCMuseselectronicswitchestocommutatingcurrents,itneedspecialcurrentcontrollertocontroltheelectronicswitches.ThispaperintroducesthestructureofBLDCM,analyzestheprincipleofoperationandoperati
6、ngcharacteristics,anddevelopsmathematicalmodes.Basedonthose,IdesignedthecontrollerofBLDCMwithdoubleclosed-loopcontrolconfiguration,whichusesthesquarewavecurrentdrive.Atlastofthispaper,asimulationmodelofthiscontrolsystemontheMatlab/simulinkisdesigned,a
7、ndrunthesimulation.Theresultofthesimulationvalidatethepracticabilityofthecontrolmethoddiscussedinthispaper,andprovidethetheoryevidenceforactualdesignationofcontrolsystemofmotor.Keywords:BLDCM,doubleclosed-loopcontrol,Matlab目录湖南大学毕业设计(论文)第IV页第1章绪论11.1课
8、题背景11.2国内外的研究现状及发展前景11.2.1国外无刷直流电机的发展状况11.2.2国内无刷直流电动机发展概况21.2.3无刷直流电动机系统的发展趋势21.3直流无刷电机的应用范围31.4研究内容与方法及其目的3第2章无刷直流电机的基本结构和工作原理52.1无刷直流电机的基本结构52.1.1永磁电机本体62.1.2位置传感器72.1.3电子开关72.2无刷直流电动机的工作原理82.3电子开关的两两导通方式112.4方波电流驱动的直流无刷电机的数学模型122.4.1定子电压方程