發(fā)布時(shí)間：2024-04-14 10:22

　　傳統(tǒng)的無(wú)刷直流電機(jī)(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)系統(tǒng)多采用PID控制且由PWM方波驅(qū)動(dòng),導(dǎo)致無(wú)刷直流電機(jī)存在調(diào)速響應(yīng)慢,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)及噪聲大的問(wèn)題;同時(shí)位置傳感器的使用會(huì)降低電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。因此解決上述問(wèn)題對(duì)提高電機(jī)系統(tǒng)的性能有重要的意義。本文以無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,采用空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(Space Voltage Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)驅(qū)動(dòng)BLDCM,同時(shí)設(shè)計(jì)速度環(huán)電流環(huán)雙滑模控制器及負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器。為解決位置傳感器帶來(lái)的問(wèn)題,利用卡爾曼濾波算法對(duì)無(wú)位置傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先,根據(jù)無(wú)刷直流電機(jī)的原理得出其數(shù)學(xué)模型,并介紹了SVPWM原理。根據(jù)電機(jī)數(shù)學(xué)模型及SVPWM原理使用Matlab/Simulink仿真軟件搭建了無(wú)刷直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的仿真模型。仿真結(jié)果驗(yàn)證了SVPWM驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)具有良好的控制效果。其次,對(duì)滑模控制方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,在設(shè)計(jì)出無(wú)刷直流電機(jī)滑�？刂破骷柏�(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的前提下,搭建了基于滑�？刂破鞯臒o(wú)刷直流電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究目的、意義
    1.2 無(wú)刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究概況
    1.3 無(wú)刷直流電機(jī)控制策略的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無(wú)刷直流電機(jī)的控制方法
        1.3.2 無(wú)位置傳感器的控制方法
        1.3.3 無(wú)位置傳感器控制下的起動(dòng)方法
    1.4 本文的研究主要內(nèi)容
第二章 無(wú)刷直流電機(jī)的原理、數(shù)學(xué)模型以及控制原理
    2.1 無(wú)刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理
    2.2 無(wú)刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型及SVPWM算法
        2.2.1 無(wú)刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 無(wú)刷直流電機(jī)兩相靜止坐標(biāo)數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 無(wú)刷直流電機(jī)dq坐標(biāo)數(shù)學(xué)模型
        2.2.4 SVPWM原理及實(shí)現(xiàn)
    2.3 基于SVPWM驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)PID控制
        2.3.1 PID控制器
        2.3.2 仿真結(jié)果及分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 無(wú)刷直流電機(jī)滑�？刂�
    3.1 滑模控制原理
        3.1.1 滑模的定義及其表達(dá)
        3.1.2 滑�？刂频奶攸c(diǎn)
        3.1.3 滑模控制的設(shè)計(jì)步驟
    3.2 滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
        3.2.1 改進(jìn)型速度環(huán)積分滑模控制器
        3.2.2 d軸和q軸電流滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
        3.2.3 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    3.3 負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
    3.4 仿真結(jié)果及對(duì)比分析
        3.4.1 有無(wú)負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器對(duì)比仿真
        3.4.2 滑模控制與PID控制對(duì)比仿真
    3.5 本章小結(jié)
第四章 無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器卡爾曼濾波觀測(cè)器
    4.1 無(wú)位置傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)原理
    4.2 卡爾曼濾波算法
    4.3 擴(kuò)展卡爾曼濾波的原理
    4.4 基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)傳感器控制
    4.5 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.5.1 高速運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)仿真
        4.5.2 低速運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)仿真
        4.5.3 轉(zhuǎn)速突變時(shí)系統(tǒng)仿真
        4.5.4 定子參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)仿真
        4.5.5 存在未知負(fù)載時(shí)系統(tǒng)仿真
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3954535