無位置傳感器無刷直流電機控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、因無刷直流電機（brush less direct current motor，簡稱BLDCM）具有使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、無換相火花、重量輕、效率高和功率密度大等諸多優(yōu)點，加上其控制算法非常簡單、硬件實現(xiàn)成本也很低，只需要一個小小的車間就可以完成所有的生產(chǎn)與裝備工作，另外，在轉(zhuǎn)速特性方面可以與傳統(tǒng)有刷直流電機相媲美，而且還不需要碳刷、換向器等換相裝置，已經(jīng)得到了國內(nèi)外研究者的高度關(guān)注。經(jīng)過多方面的研究與努力，已在航空航天、汽車電子、過程

2、控制、電子設(shè)備、地下礦井作業(yè)、家用電器和公共自動化等場所得到了廣泛的應(yīng)用。因此，滿足無刷直流電機的控制的基本要求，提高工作的可靠性，對無刷直流電機控制系統(tǒng)進(jìn)行研究有著極其重要的意義。
　　本著成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單以及實用性好為出發(fā)點，本設(shè)計從無位置傳感器無刷直流電機著手，著重于直流無刷電機的無位置傳感器控制算法的研究，并進(jìn)行了相應(yīng)的仿真與實驗驗證，使之在進(jìn)行原理驗證的同時也具有一定的實用性。
　　首先，本文開篇闡明了目前國內(nèi)外

3、專家學(xué)者們研究BLDCM的主要方向，即BLDCM的無位置傳感器（簡稱無傳感器）控制的研究、速度控制的研究、轉(zhuǎn)矩脈動抑制的研究以及集成電路芯片的研究等。結(jié)合前人的研究成果發(fā)現(xiàn)在兩兩導(dǎo)通方式下采用PWM_ON_PWM調(diào)制方式能夠有效地抑制電流換相時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩波動，三相導(dǎo)通方式還能進(jìn)一步提高電機繞組的利用率，極大地減小了電流換相引起的轉(zhuǎn)矩波動。并根據(jù)BLDCM的組成單元和控制方式與運行原理，介紹了電機的數(shù)學(xué)模型與運動方程。
　　然后，介

4、紹了BLDCM在無傳感器控制技術(shù)下的幾種常用的啟動方法，并提出采用二次定位的三段式啟動法作為啟動方法;對線反電動勢法控制無位置傳感器的無刷直流電機的工作原理與工作過程進(jìn)行了討論研究，通過觀測出的線反電動勢信號，取其最大值除以電機反電動勢系數(shù)，獲得電機轉(zhuǎn)速，再對轉(zhuǎn)速進(jìn)行積分就可以獲得轉(zhuǎn)子的具體位置了;本文還在Simulink平臺下建立了無刷直流電機控制系統(tǒng)的仿真模型，在該模型平臺上進(jìn)行了相應(yīng)的仿真驗證。
　　最后，在通過理論分析與仿