基于DSP的無位置傳感器BLDCM的模糊控制系統(tǒng)研究.pdf

1、無位置傳感器無刷直流電動(dòng)機(jī)比傳統(tǒng)有刷直流電動(dòng)機(jī)可靠性更好，體積更小，效率更高，能適應(yīng)更加惡劣的工作環(huán)境。近年來，隨著微處理器和電力電子技術(shù)的進(jìn)步，這種新穎的電動(dòng)機(jī)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、家用電器、航空航天，以及國防軍事領(lǐng)域都有十分廣闊的應(yīng)用前景。因此，對(duì)無位置傳感器無刷直流電機(jī)的研究具有重要的意義。 對(duì)無位置傳感器無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的研究，主要集中在如何通過無傳感器方法獲取轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，以及在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、電流調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)所采用的控制

2、策略。 在無位置傳感器的實(shí)現(xiàn)上，傳統(tǒng)的方法主要是基于反電勢(shì)檢測(cè)位置信號(hào)，即通過各種手段檢測(cè)不導(dǎo)通相反電勢(shì)的過零點(diǎn)，然后進(jìn)行移相處理。由于反電勢(shì)的大小和電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比，因此在低速時(shí)反電勢(shì)難以有效檢測(cè)，導(dǎo)致電機(jī)低速性能不好。此外還有續(xù)流二極管法、三次諧波法和等電勢(shì)點(diǎn)法等。本文采用一種通過比較無刷直流電動(dòng)機(jī)三相反電勢(shì)之間的相對(duì)大小來獲得轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的新方法。這種方法所得到的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)幅值大小僅與電機(jī)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，而與電機(jī)

3、轉(zhuǎn)速無關(guān)，因此不會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的下降而衰減，但關(guān)鍵是抽取不同轉(zhuǎn)速下的有效信號(hào)，試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文提出的無位置傳感器方法的有效性。 模糊控制作為一種新興的控制方法，能賦予電機(jī)系統(tǒng)更加優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能，適用于負(fù)載經(jīng)常變化且要求轉(zhuǎn)速響應(yīng)迅速的場(chǎng)合。本文建立了無刷直流電動(dòng)機(jī)的速度和電流模糊控制系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的PID控制器相比，模糊控制器的參數(shù)多，算法更為復(fù)雜，其中包括隸屬函數(shù)的選擇、輸入輸出參數(shù)隸屬函數(shù)中模糊子集個(gè)數(shù)的確定，以及模糊邏輯規(guī)則

4、表的設(shè)計(jì)等。為此，本文利用仿真軟件MATLAB/SIMULINK工具，建立了無刷直流電動(dòng)機(jī)模糊控制仿真系統(tǒng)，利用這個(gè)仿真系統(tǒng)作為平臺(tái)，進(jìn)行了一系列仿真，以優(yōu)化模糊控制器的參數(shù)。 盡管模糊控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)異，但在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)存在靜差。本文從模糊控制數(shù)學(xué)方法出發(fā)，分析了靜差的來源，從而采取了控制靜差的有效措施。 硬件采用信號(hào)控制板和功率驅(qū)動(dòng)板獨(dú)立設(shè)計(jì)，信號(hào)通過接插件的方式傳送，降低了強(qiáng)弱電系統(tǒng)之間的干擾，提高了可靠性。軟硬