近年來(lái)無(wú)刷直流電機(jī)（Brushless DC Motor,BLDCM）憑借著其運(yùn)行可靠、調(diào)速范圍廣等優(yōu)點(diǎn),迅速得到了廣泛的關(guān)注。但由于無(wú)刷直流電機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中存在抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、無(wú)傳感器控制等技術(shù)問題,導(dǎo)致其很少運(yùn)行在高精度和高可靠性場(chǎng)合。模型預(yù)測(cè)控制（Model Predictive Control,MPC）具有魯棒性好、控制效果強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可有效地抑制過程的非線性、并行性和不準(zhǔn)確性,并且可以對(duì)系統(tǒng)過程中的被控變量和操縱變量中的各種約束進(jìn)行處理。將MPC應(yīng)用于無(wú)刷直流電機(jī)控制中對(duì)于改善系統(tǒng)性能,抑制BLDCM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)具有重要的實(shí)際意義。首先,本文介紹了無(wú)刷直流電機(jī)當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、模型預(yù)測(cè)控制的研究成果進(jìn)行了概括和總結(jié),分析了 BLDCM的基本構(gòu)造、工作原理、數(shù)學(xué)模型、驅(qū)動(dòng)方式及電流采樣方式,在深入分析換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)原因及其抑制策略的基礎(chǔ)上,提出運(yùn)用模型預(yù)測(cè)方法來(lái)降低BLDCM的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。選取連續(xù)控制集合的模型預(yù)測(cè)策略對(duì)電流環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì),把電流模型分為非換相期間和換相期間兩個(gè)部分,選擇適應(yīng)性強(qiáng)的預(yù)測(cè)模型和代價(jià)函數(shù)對(duì)輸出電流進(jìn)行有效控制,以減小電流換相時(shí)所引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。設(shè)計(jì)了基于... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＢＬＤＣＭ控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ?ＤＣ?ｍｏｔｏｒ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??

至乂０６每個(gè)續(xù)流二極管，以形成ＢＬＤＣＭ的控制電路；三個(gè)ＬＭ分別對(duì)應(yīng)于??ＢＬＤＣＭ的三相定子繞組，并在該示意圖中它們是星型連接的。其電路的工作??原理圖如圖２－２所示。??ＷＤ＞??ｖｒｒ，?Ｖｆ?ｖｔ５＾?ｒ??Ａ?￣??Ｕ，?Ｂ?？－＃健酰?崳?？?ｅｂ??ＶＴ４?ｌ－Ｊ?ｖｔ；Ｖｊ??ｖｄ４?ｖｄ６?ｖｄ２??圖２－２?ＢＬＤＣＭ控制系統(tǒng)的工作原理圖??Ｆｉｇ．?２－２?Ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ?ＤＣ?ｍｏｔｏｒ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??三相橋式逆變電路通過功率開關(guān)管的開關(guān)規(guī)律，向無(wú)刷直流電機(jī)的三相定??－７－??

子繞組提供直流電源，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。在本文中，驅(qū)動(dòng)電路是三相全橋結(jié)構(gòu)??和兩兩通電的導(dǎo)通形式。??圖２－３為一個(gè)３６０°電周期內(nèi)，電機(jī)控制系統(tǒng)中逆變橋６個(gè)晶體管組合導(dǎo)通??后轉(zhuǎn)子所旋轉(zhuǎn)角度及合成磁場(chǎng)示意圖。電機(jī)轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)６０°電角度，電機(jī)三相??定子繞組會(huì)按一定邏輯切換導(dǎo)通，通電順序分別是ａｂ相、ａｃ相、ｂｅ相、ｂａ??相、ｃａ相、ｃｂ相，所對(duì)應(yīng)的晶體管導(dǎo)通順序依次是：ＶＴ６ＶＴ１、ＶＴ１ＶＴ２、??ＶＴ２ＶＴ３、ＶＴ３ＶＴ４、ＶＴ４ＶＴ５、ＶＴ５ＶＴ６。??如圖２－３?ａ）所示的合成電磁場(chǎng)示意圖，霍爾傳感器把采集到的信號(hào)通過控??制芯片傳送給控制功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)模塊中，使其功率管Ｔｌ、Ｔ６導(dǎo)通，電流??按一定順序經(jīng)過電源的正極、功率管Ｔｌ、Ａ相繞組、Ｂ相繞組、功率管Ｔ６與??電源的負(fù)極形成了回路％。電機(jī)轉(zhuǎn)子在定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的作用下以順時(shí)針??的方式連續(xù)旋轉(zhuǎn)。??Ａ??？?〇?ｂ??ｂ？ｅｅ?虛ｉ??ｘ?０?＾?ｘ?擊??ａ）Ｔ］、Ｔ６導(dǎo)通，Ａ、Ｂ相通電?ｂ）?Ｔ１、Ｔ２導(dǎo)通，Ａ、Ｃ相通電??Ｙ?Ａ?〇?ｚ?ＹＡ?樂?ｌ??ｍ?ｍ??Ｘ〇?Ｘ＜Ｓ＞??ｃ）Ｔ３、Ｔ２導(dǎo)通


本文編號(hào)：3211447