MATLAB电动车驱动电机调速控制系统仿真(2)

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第三章无刷直流电机的运行原理.9

3.1电流调节器和转速调节器.9

3.2PWM发生模块9

3.3无刷直流电机的工作原理...9

第四章无刷直流电机PI控制器的设计.11

4.1无刷直流电机的运行特性....11

4.1.1机械特性....12

4.1.2调节特性....13

4.1.3工作特性....14

4.2PI调节器调速控制..15

4.2.1比例(P)控制规律...16

4.2.2积分调节器和积分控制规律..16

4.2.3比例积分控制规律.17

4.3PI控制器的参数整定...18

4.3.1试凑法...18

4.3.2扩充临界比例度法.19

第五章基于SIMULINK的无刷直流电机调速系统仿真....21

5.1控制系统仿真设计....21

5.2仿真模型的模块组成21

5.2.1BLDCM本体模型的建立21

5.2.2BLDCM仿真系统的电压逆变模块24

5.2.3转速控制模块24

5.3基于PI的BLDCM控制系统仿真...26

5.4仿真结果.27

5.5结论33

结语34

致谢35

参考文献....36

第一章绪论 1.1 研究的目的及意义永磁无刷电动机同时也是永磁同步电动机，虽然它们结构有区别，但是它们的作用完全相同，因为它结构简单、性能优良运行和维护起来非常方便和可靠，在电动车辆的驱动运用中它的应用越来越广泛。这次论文根据 MATLAB 的 SIMULINK 工具箱，从搭建双闭环控制系统着手，从而得到对电动机进行控制其转速，，然后得出这个系统的大部分波形，最后能够对此系统进行分析其性能。我们一般都了解的是三相异步电机在如今的生产生活中经常使用，能够提供很多所需要的功能。之所以这么受到欢迎就是因为他们的控制系统很好用，性能非常好，工作效率很高等很多其他优秀之处。它与原来的无刷直流电机相比较，他们改善了有刷电机一向存在的各种问题，然后无刷减少了电机的各种成本，比如减轻了维护的压力，制造的复杂等好处。 1955 年美国 D.哈德森团队改变了传统机械换向装置，利用先进的晶体管技术来代替它，取得了相当可观的效果，这样就产生了无刷直流电机最原始的样子。在1978 年无刷直流电机被 Manmesmann公司全面推出，自此以后 BLDCM 进入了实用阶段。在过去，我们对无刷直流电机是指那些具有电子换向的电机设备，然而，随着探索的深入，具备电子换向电机直流有刷电机的外特性也包括在内了。经过科学家的精心研究，无刷直流电机的获得了突飞猛进的发展。无刷直流电机能够广泛应用于高性能调速和伺服系统中，是因为无刷直流电机的迅速，使它的技术在整个控制系统中具有不可替代的作用。（1）噪声小无刷直流电机是用电子传感器换向器来取代电刷等机械换向装置，从而消除了电机各部分元件之间的摩擦产生的噪音。（2）小型化制做无刷电机转子的材料一般是永磁磁钢，不会有绕组。普通交流电机的电枢绕组形式喝定子侧的绕组是基本一样的。无刷直流电机想要减小体积与密度就必须提高功率密度，高能量密度的永磁材料，就能够满足这一要求[19]。（3）使用时间长无刷直流电机没有一般直流电机的电刷和换向器，在运行过程不会产生火花，降低了机械损耗，都是使用的电子换向，从而使得电机的使用寿命增加。（4）工作效率高永磁体改变了无刷直流电机的效率，使其成为电机中效率最好的。转子是永磁体材料能够产生恒定不变的磁场；永磁体拥有很小的退磁系数，如果在适合的工作点下。工作效率高主要表现是改善了电流的使用效率，这都得益于转子使用了性能较高的永磁体材料，提高了工作效率。（5）操作简单无刷直流电机的一个优点就是操作非常起来容易。故在工业生产中，广泛使用，其成本也很低，性价比高。所以，无刷直流电机是一种性价比很高的电机，各项系数都是很优秀的，对以后工业的发展起到了很重要的作用[1]。时代在进步，如今的无刷技术已经运用到很多范畴了，比如说航天、交通等领域，随着运用的深入，对技术要求也越来越高，所以继续加深对无刷电机的研究还任重道远。这次的课题设计在原来学习的基础上进一步深入对电机的研究，使自己再对专业知识进行一次学习，在研究的过程中，积极查找各方面的资料，虚心向他人请教，在研究的过程中查找自己的不足，然后进行弥补。面对新问题，我们要沉着冷静，找到问题的根源，然后有针对性的进行研究。这项工作也锻炼了自己各种学习、交流、自学能力，使自己在研究中成长，为以后走上社会发挥自己的一份力量做出准备。