摘要：无刷直流电机(BLDCM)的高性能控制研究始终是运动控制领域中的一个重要研究方向,模糊自适应方法的提出为 BLDCM 控制系统的设计带来了全新的思路。基于BLDCM 数学模型,利用结合自适应策略的模糊控制方法,实现转动惯量变化情形下转速的快速跟踪控制,并通过李亚普诺夫函数证明了速度控制器的稳定性。基于模块化建模工具 Matlab/Simulink 建立 BLDCM 控制系统模型,采用dSPACE 实时仿真环境自动生成控制回路的实时代码,构建便捷高效的在线实时控制平台。仿真及实验结果证明:控制系统运行平稳,自适应模糊策略具有良好的静、动态特性。

摘要：研究提高无刷直流电机(BLDCM)通用性的方法,基于电机和逆变器HIL建模的原理,设计硬件在环(HIL)实时仿真实验。采用标幺化建模方法,避免由于仿真电机的更换所造成的数据溢出;建立电机HIL模型,使用实物电机中的非理想反电势波形,模拟实物电机的输出;建立逆变器HIL模型,增加续流和关断过程,适用于多种运行状态;最后,搭建了电机参数实时发送上位机平台,方便电机参数的修改和实时加载,防止定点数重复计算,提高建模效率。将HIL平台与全实物实验平台进行了实验对比,结果表明,HIL实时平台能准确仿真出不同反电势波形的BLDCM在不同控制方式下的运行过程,在实时性、通用性和精度方面符合需求。

摘要：为使无刷直流电机电动汽车在冰雪等低附着路面上进行纯再生制动时,驱动轮仍具有防抱死功能,采用了双闭环控制策略。文中首先阐述了双管调制下的无刷直流电机再生制动机理;提出了通过控制PWM占空比来防止驱动轮抱死的方案;接着建立了单轮车辆动力学模型;设计了再生ABS双闭环控制器,外环采用滑模控制来调节车轮滑移率,内环通过电流滞环控制来改变电机电枢电流。最后,建立了再生ABS的SIMULINK仿真模型,并进行仿真。结果表明,系统具有良好的实时性、稳定性和鲁棒性;而再生ABS回收的制动能量随路面附着系数的增大而增加。

摘要：无刷直流电机运行中参数摄动和换相过程的非线性,在一定程度上限制了其调速性能。针对这些特点,在分析无刷直流电机换相区和传导区数学模型的基础上,提出了一种基于神经网络逆的控制策略,采用静态神经网络加积分器来构造电机的逆系统,并将该逆系统与原电机系统串联复合构成伪线性系统,实现整体的近似线性化,从而简化了外环控制器的设计难度。仿真与实验结果均表明神经网络逆控制方法对负载扰动与电机参数摄动有较强的鲁棒性,且能在减小转速超调的同时保证了响应速度及跟踪精度,使整个系统具有优良的动静态性能。

摘要：无刷直流电机在换相过程中产生的转矩脉动,已严重阻碍其在航空、航天等领域的广泛应用。通过分析无刷直流电机在换相过程中产生转矩脉动的原因,设计了一种CUK-NPC拓扑,该拓扑通过前级CUK变换器代替传统直流电源,有效提高了输出电压范围,并采用中点钳位型三电平逆变桥进一步提高抑制效果。CUK-NPC拓扑控制策略使导通相与关断相电流变化速率相同,非换相相电流保持恒定,从而达到抑制换相转矩脉动的目的。实验结果表明:该拓扑结构以及控制策略能有效应用于无刷直流电机驱动系统,电机在不同速度阶段换相转矩脉动都得到了明显抑制。

摘要：针对无刷直流电机已有的建模方法过程复杂、计算量大、仿真收敛速度慢等缺点,按照系统电气原理结构进行物理连接的方法,建立了无刷直流电机的模型,在详细分析无刷直流电机5个模块构成的基础上,建立并给出了电机本体、转子位置检测、导通逻辑译码、脉宽调制和三相桥式逆变器的模型及设计原理。不同脉宽调制策略的仿真和实验结果表明:提出的方法建模过程简单直观、操作灵活、类似于实际电路的绘制过程,能快速仿真电机的实际运行特性。

摘要：建立了无刷直流电机的数学模型,并设计了基于Matlab的无刷直流电机PID仿真系统。借助数字信号处理器TMS320F2812,将PID控制与BLDCM控制系统有效的结合在一起。通过实验验证,设计的控制系统具有快速响应能力,减少了转矩脉动,改善了控制系统的性能。

摘要：针对无刷直流电机的无位置传感器控制"三段式"起动技术的缺陷,以电动自行车为研究对象,采用反电动势过零点检测方法和相位补偿技术,通过改进反电动势检测电路,优化无位置传感器控制的起动方法,设计出基于相位补偿的双模式运行无刷直流电机控制方案,使无刷直流电机可运行在有位置传感器和无位置传感器两种模式下,当位置传感器信号输出正常时,电机默认运行在有位置传感器模式;若位置传感器信号输出不正常,电机自动切换运行在无位置传感器模式。实验证明,反电势检测电路灵敏度高,且很好的实现了相移补偿,两种模式切换过程平稳,运行状态平稳。

摘要：分析了无刷直流电机产生转矩脉动的原因,设计了自抗扰控制器来抑制无刷直流电机的转矩脉动的发生.以控制器本身的状态观测器检测系统的相电流脉动,通过控制器本身的非线性状态反馈控制器对检测电流脉动误差值进行补偿,从而抑制电流的波动.采用双闭环控制抑制转矩脉动的发生.仿真结果表明,设计自抗扰控制器抑制了系统干扰引起的超调量.反馈能够完全地被快递跟踪.设计的控制系统使无刷直流电机的转矩脉动值为9%左右.因此,自抗扰控制系统能够更好地抑制无刷直流电机转矩脉动的产生.

摘要：针对无刷直流电机在换相期间存在转矩脉动的问题,在已有两相PWM调制技术的基础上提出了基于电压平衡的三段式三相PWM调制技术,在较宽速度范围内抑制无刷直流电机的换相转矩脉动。以电机三相绕组中非换相相端口与中性点电压差在换相前与换相后变化特征为研究对象,获得了换相前后电压差变化规律,提出了在换相开始后将换相期分成三个阶段分别对功率管进行PWM调制,通过保持换相前后电压差不变的方法抑制换相时定子电流脉动的方法。相对于已有的以换相中两相电流斜率为研究目标的三段式三相PWM调制技术,此方法存在参数易于获取、计算简单、取样电路设计简单等优点,有效提高了此方法在实践应用中的普适性。