【摘要】：無刷直流電機(jī)本質(zhì)上既具有交流電機(jī)特性,又保有傳統(tǒng)直流電機(jī)優(yōu)異的調(diào)速性能,克服了機(jī)械換相帶來的不良影響,運(yùn)行可靠,維護(hù)簡便,在國民生產(chǎn)的眾多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動會產(chǎn)生噪聲和振動進(jìn)而影響電機(jī)系統(tǒng)的伺服精度,位置傳感器的使用也存在諸多弊端,如何有效抑制轉(zhuǎn)矩波動以及實現(xiàn)無位置傳感器控制已成為無刷直流電機(jī)的研究重點(diǎn)。本文重點(diǎn)研究:1.不同PWM調(diào)制方式對轉(zhuǎn)矩波動的影響;2.無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制方法。首先,詳盡分析了無刷直流電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及相關(guān)工作原理,并構(gòu)建了微分方程數(shù)學(xué)模型,列寫了相關(guān)基本方程;分析了無刷直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性、調(diào)速原理及PID控制原理,并設(shè)計了模糊PI控制器。然后,詳細(xì)闡述了換相轉(zhuǎn)矩波動的產(chǎn)生原理,研究了六種PWM調(diào)制方式在不同轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)矩波動情況,其中重點(diǎn)分析了PWM調(diào)制方式在換相和非換相期間的電磁轉(zhuǎn)矩,以及非換相期間的續(xù)流狀態(tài),得出了PWM-ON-PWM調(diào)制方式在非換相期間無續(xù)流產(chǎn)生的結(jié)論;研究了模糊PI控制對于轉(zhuǎn)矩波動的優(yōu)化效果。接著,提出了基于線電壓差值的轉(zhuǎn)子位置檢測方法與PWM-ON-PWM調(diào)制方式相結(jié)合的無位置傳感器控制方案,以滿足線電壓差值法檢測要求電機(jī)關(guān)斷相在非換相區(qū)間無續(xù)流產(chǎn)生的條件,啟動控制采用三段式方法,轉(zhuǎn)子過零檢測采用90°-a移相補(bǔ)償以適用于更寬的調(diào)速范圍。基于上述理論分析,在MATLAB/simulink環(huán)境下構(gòu)建了相關(guān)仿真模型,并詳細(xì)分析了其中各模塊的功能,通過仿真研究驗證了理論分析的正確性。最后,采用STM32F103微處理器作為系統(tǒng)主控芯片,完成了無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路與軟件設(shè)計,通過實驗驗證了控制系統(tǒng)的可行性。圖[60]表[12]參[54]
【圖文】：

圖 57 無刷直流電機(jī)實驗平臺Fig.57 Brushless DC motor experimental platform過示波器觀測到一個功率開關(guān)管的 PWM 調(diào)制信號波形如圖 58 所空比為 65%，在導(dǎo)通期間的前后 30°進(jìn)行 PWM 調(diào)制，開關(guān)管導(dǎo)通-ON-PWM 調(diào)制規(guī)則，，與圖 45 仿真結(jié)果一致。

圖 59 端電壓波形Fig.59 Terminal voltage waveform圖 60 線電壓差值過零點(diǎn)信號Fig.60 Zero-crossing signal of line voltage difference
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM33

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 肖一鳴;基于STM32的有感無刷直流電機(jī)正弦波控制系統(tǒng)設(shè)計[D];廣東工業(yè)大學(xué);2018年

2 賈玉鵬;永磁無刷直流電機(jī)換相轉(zhuǎn)矩脈動抑制策略的研究[D];西安電子科技大學(xué);2018年

3 譚俊毅;無位置傳感器無刷直流電機(jī)改進(jìn)的啟動方法研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2018年

4 汪廣;基于DSP的永磁無刷直流電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究[D];湖南大學(xué);2018年

5 趙萌;無刷直流電機(jī)面向性能的魯棒自適應(yīng)控制研究[D];北京交通大學(xué);2018年

6 林楠;無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制研究[D];浙江大學(xué);2018年

7 常英健;無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

8 趙白鴿;基于線反電勢估算的無刷直流電機(jī)無傳感器控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

9 張鵬;無位置傳感器無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制[D];中國礦業(yè)大學(xué);2017年

10 余長城;無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計[D];合肥工業(yè)大學(xué);2017年

本文編號：2664787