无刷直流电机双闭环控制

江苏科技大学15届毕业设计（论文）无刷直流电机的双闭环控制设计系部：自动化专业名称：电气工程及其自动化班级：11403041学号：1140602116作者:龚昊指导教师:王伟然年月日江苏科技大学毕业论文______________________________________________________________________________I无刷直流电机的双闭环控制设计ThedesignofdoubleclosedloopcontrolofthebrushlessDCmotor江苏科技大学毕业论文______________________________________________________________________________II江苏科技大学毕业设计（论文）任务书学院名称：电子信息学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：龚昊学号：1140602116指导教师：王伟然职称：讲师江苏科技大学毕业论文______________________________________________________________________________III毕业设计（论文）题目：无刷直流电机的双闭环控制设计一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）设计内容与要求:1.收集相关文献资料，阐述无刷直流电机在现代工业中的地位与应用2.对无刷直流电机的相关控制方法进行收集整理，并进行比较分析3.选用双闭环控制方法对无刷直流电机进行相关控制4.使用Matlab/Simulink编写相关程序，并且调试程序，得到仿真结果江苏科技大学毕业论文______________________________________________________________________________IV二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1.相关英文翻译2.毕业论文3.相关程序附件4.光盘三、完成日期及进度（1）3月2日～3月27日：消化任务书，查找资料，提交开题报告；（2）3月28日～4月24日：实际设计阶段，中期检查；（3）5月18日～5月29日：论文初稿审核（1、初稿上传知网进行检测、2、初稿上传毕业设计系统)；（4）5月30日～6月5日：论文定稿审核（指导教师、评阅教师评分）；（5）6月8日～6月14日：答辩及成绩评定；（6）6月15日～6月16日：成绩入库（答辩秘书）；（7）6月8日～6月16日：申报优秀；（8）7月6日～7月12日：毕业设计全套电子资料归档（答辩记录扫描后上传）；（9）7月13日～7月17日：学院毕业设计（论文）工作总结。江苏科技大学毕业论文______________________________________________________________________________V四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:[1]王宏伟.梁晖.无位置传感器无刷直流电机的DSP控制[J]．电力电子技术[2]李新华.庄百兴.杨垂恭.基于IPM的高压无刷直流电动机控制器[C]．第十二届中国小电机技术研讨会论文集[3]张琛.直流无刷电动机原理及应用[M]．北京:机械工业出版社[4]张红莲.基于DSP的电力拖动控制系统的设计[J].科技信信[5]叶金虎.现代无刷直流永磁电动机的原理和设计[M].北京:科学出版社[6]李传琦.电力电子技术计算机仿真实验[M].北京:电子工业出版社[7]邓兵,.潘俊民无刷直流电机控制系统计算机仿真[J].计算机仿真[8]包向华.章跃进基于SIMULINK的永磁无刷直流电动机及控制系统的建模与仿真[J].电气传动自动化系(教研室)主任：（签章）年月日学院主管领导：（签章）年月日江苏科技大学毕业论文______________________________________________________________________________VI摘要由于电子技术，计算机技术，传感器技术，电力电子技术，现代控制理论和新型永磁材料的发展，永磁无刷直流电动机及其控制技术已有突破性进展。近20年来，永磁无刷直流电机因其结构简单，调速性能好，控制方法灵活多变，效率较高，起动转矩大，运行寿命长等优点，日趋广泛应用于航空航天，计算机，军事，汽车，工业和家用电器等领域。本文针对无刷直流电动机选取双闭环控制技术进行调速。首先，介绍了无刷直流电机的特点及其结构和原理；其次，建立了无刷直流电机的模型，进行数学分析；再次，采用双闭环PI调速，主要针对其PI控制器进行了相关设计与改进，消除无刷直流电机稳态时的静差；最后，基于MATLAB/SIMULINK平台，建立控制系统的仿真模型，对无刷直流电动机速度闭环控制系统进行仿真。仿真结果显示该模型转矩响应较快，电流脉动较小，电机工作稳定可靠，具有良好的静动态特性。无刷直流电机的双闭环控制采用电流滞环，结构简单、响应快速，具有一定理论与应用意义。关键词：无刷直流电动机；双闭环控制；数学模型；MATLAB；江苏科技大学毕业论文______________________________________________________________________________VIIAbstractSincethedevelopmentofelectronictechnology,computertechnology,sensortechnology,powerelectronicstechnology,moderncontroltheoryandnewpermanentmagneticmaterial.Permanentmagnetbrushlessdcmotoranditscontroltechnologyhasmadeabreakthrough.Duringthepast20years,sinceitssimplestructure,goodperformanceofspeedadjustment,variablecontrolmethods,highefficiency,largestartingtorqueandlongservicelifeandsoon.Thebrushlessdcmotorisnowincreasinglyusedinfieldslikeaerospace,computer,military,cars,industryandhouseholdappliance.Thispassageisbasedonthespeedcontrolofthebrushlessdcmotor.Doubleclosed-loopcontroltechnologyisusedforresearchingandanalysisingamongnumerouscontrolmethods.Atfirst,ithasintroducedtheresearchbackgroundofthebrushlessdcmotor.Next,basedontheworkingprincipleofthebrushlessdcmotor,themodelofthebrushlessdcmotorhasbeenestablishedtodomathematicalanalysis.Afterthat,wetakedoubleclosedloopspeedregulation,andmainlydesignandimprovePIregulatortomakethebrushlessdcmotorastaticinsteadystate.Atlastinordertomakesimulationofcontrolsystemforbrushlessdcmotorspeedclosed-loopcontrolsystem,weestablishthesimulationmodelofcontrolsystemwhichbasedonMATLAB/SIMULINKplatform.Theresultofsimulationshowsthattheresponseoftorqueisquickandthepulsationofcurrentissmall.Themotorcanworkreliableandhasgoodstaticcharacteristic.Weusecurrenthysteresisbandinthecontrolsystemsinceitssimplestructureandquickresponse,itisbasedonreliabletheoryandismeaningfulinapplication.Keywords:brushlessdirectcurrentmotor;doubleclosed-loopcontrol;mathematicalmodels;MATLAB;江苏科技大学毕业论文______________________________________________________________________________VIII目录第一章绪论......................................................................................11.1无刷直流电动机.............................................................................................11.1.1无刷直流电机的简介..........................................................................11.1.2无刷直流电机的特点.........................................................................11.1.3无刷直流电机在工业中的地位及应用.............................................11.1.3.1定速驱动机械...........................................................................21.1.3.2调速驱动机械...........................................................................21.1.3.3精密控制...................................................................................31.2无刷直流电机国内外研究现状.....................................................................31.3无刷直流电机的发展趋势.............................................................................41.3.1无刷直流电机的发展前景..................................................................41.3.2控制策略的发展..................................................................................51.4本课题的研究意义........................................................................................