无刷直流电机模糊PID控制及建模仿真

基于对无刷直流电机(BLDCM)工作原理及数学模型进行的简要分析,在MATLAB软件的Simulink模块中,通过S-Function函数和Simulink独立集成模块,搭建出无刷直流电机控制系统仿真模型,对无刷直流电机控制系统进行速度环、电流环双闭环控制,使电机在仿真环境中能够正常运行.仿真控制系统采用模糊控制算法优化PID控制参数,仿真结果与理论分析基本吻合,验证了无刷直流电机模糊PID控制算法具有响应快、超调小等良好的控制性能.     

基于MATLAB的无刷直流电机自适应控制系统的研究

在分析无刷直流电机的数学模型的基础上,建立了控制系统的SIMULINK仿真模型,提出了无刷直流电机调速系统单神经元自适应控制方法.该方法在调速系统中,电流环采用滞环电流控制,转速环采用单神经元自适应控制器控制,实现了双闭环自适应控制的调速系统.仿真结果表明:这种新型的控制方法响应快、无超调、鲁棒性强,较传统PID控制具有更好的动、静态特性.     

无刷直流电机无位置传感器控制系统仿真研究

通过分析无刷直流电动机数学模型,利用Matlab/Simulink对无刷直流电机无位置传感器控制系统进行了建模和仿真。分别用Simulink库中自带的电机模型,反电动势过零点检测法、速度PI控制和电流滞环PWM控制方式对系统仿真,使系统更直观、简化,更加贴近实际控制系统,为无刷直流电机无位置传感控制系统的设计与调试提供了新的方法。仿真结果得到的三相行电流波形和反电动势波形与理论分析得到的波形一致,验证了该无位置传感器控制系统的正确性。     

无刷直流电机自适应模糊控制系统建模与仿真

建立无刷直流电机（BLDCM）数学模型,并利用Matlab／Simulink中的无刷直流电机模块搭建了仿真模型,实现了电流环、转速环和位置模糊自适应控制环的三闭环位置伺服系统的仿真。分析了无刷直流电机系统的动、静态性能,得到了电机运行时的位置和转速响应、相电流和相电动势的仿真波形曲线。仿真结果表明位置控制器采用模糊白适应控制算法,响应快,位置、转速响应无超调,具有较强的自适应和鲁棒性。该模型准确易实现,便于修改和替换,仿真结果为BLDCM控制系统的实现提供参考。     

基于SVPWM控制的无刷直流电机的建模与仿真

针对传统无刷直流电机（BLDCM）控制系统方波驱动转矩脉冲大等缺点,采用了基于电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制方法的正弦波驱动永磁无刷直流电机控制系统,建立了两级三相无刷直流电机的数学模型,利用Matlab／Simulink中的电力系统仿真T具箱SimPow—erSystems建立了SVPWM控制下的无刷直流电机转速、电流双闭环控制系统的仿真模型。仿真结果表明,电压空间矢量控制下的无刷直流电机控制系统具有较好的静、动态特l生,同时该仿真结果也验证了SVPWM控制无届Ⅱ直流电机的有效性和仿真模型的正确性。     

基于DSP的无刷直流电机伺服控制系统设计

以某可调推力固体直接侧向力发动机四轴控制系统为研究背景,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)的多通道无刷直流电机位置伺服控制系统.简述了伺服控制系统的软件流程和控制策略,详细介绍了以DSP为核心的主控模块、驱动模块、D/A模块和无刷直流电机及其检测模块等构成的硬件方案,控制策略采用位置环、速度环和电流环构成的三闭环控...     

无刷直流电机模糊自适应控制系统的建模与仿真分析

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,通过模块功能划分来搭建无刷直流电机系统的仿真模型.通过Matlab中的Simulink模块和模糊控制工具箱实现模糊自适应整定PID的控制系统,并与常规PID控制比较,有较好的控制效果,适应性强.     

基于SVPWM的无刷直流电机矢量控制系统研究

针对方波控制下无刷直流电机（BLDCM）起动抖动明显、转矩脉动大、噪声大等问题,提出了基于空间电压矢量脉宽调制技术（SVPWM）的正弦波驱动无刷直流电机的方法,分析推导了BLDCM在d-q坐标系下的数学模型,定性分析了矢量控制下交轴电流（iq）的变化.介绍了电压空间矢量控制的基本原理及其控制算法,利用Matlab7.0/Simulink建立了系统仿真模型.仿真结果表明,电压空间矢量控制下的无刷直流电机控制系统具有良好的静、动态特性;同时将仿真结果与方波控制得到的结果进行比较,证明了无刷直流电机在不同负载下通过矢量控制可以实现低转矩纹波、运动平滑、起动迅速、效率高的运行效果.     

六种PWM方式对无刷直流电机性能影响研究

无刷直流电机(Brushless DC Motor, BLDCM)控制系统一般采用脉宽调制技术(Pulse Width Modulation, PWM)进行速度调节,导致电流并非理想的方波,产生的电磁转矩也非恒转矩;采用不同PWM方式下的电磁转矩也不同,通过公式推导研究了六种常见的PWM方式对无刷直流电机的电磁转矩的影响,分析了不同PWM方式下无刷直流电机电磁转矩大小、换相转矩脉动的情况,论述了不同PWM方式的优缺点,给出了最优换相方法,并通过仿真进行了验证。     

基于Matlab的永磁无刷直流电机仿真控制系统

首先介绍了永磁无刷直流电机的结构原理及控制方式,然后利用Matlab中提供的永磁无刷直流电机模型,并添加逆变器模块、换向逻辑模块、直流无刷电机模块、直流电源模块等,搭建该电机的转速控制系统,通过调节相应的PID参数获得不同转速,利用仿真实验得到电机仿真数据,给出仿真结果并与理论分析一致。     

无刷直流电机双模糊直接转矩控制系统的研究

针对无刷直流电机直接转矩控制存在传统PID速度环自适应较差和相对较大的转矩脉动等问题,对直接转矩控制系统的转矩观测等方面进行了研究,对直接转矩控制策略进行了归纳,提出了一种双模糊控制策略。在转速闭环中,以模糊自适应PID代替普通的PID控制,实现了PID参数的自适应整定。在转矩控制环中,在转矩滞环控制器的基础上,将转矩的偏差和转矩偏差的变化率模糊化,模糊控制非零矢量和零矢量的作用时间,消除了容差宽度选择对转矩脉动的影响,使转矩脉动进一步减小。研究结果表明,相比普通的直接转矩控制系统,引入双模糊控制策略的直接转矩控制系统,可进一步地减小电磁转矩脉动和提高转速的自适应调节能力,显著地改善系统的控制性能。     

模糊自适应PI控制在直流无刷电动机调速系统的应用

在分析直流无刷电动机的工作原理和数学模型的基础上,提出基于速度环和电流环的双环控制模式,在速度环中采用模糊自适应PI控制方式,在电流环中采用传统的PID控制方式.实验表明,与传统PID控制方式相比,采用模糊自适应PI控制,在负载或参数发生变化时,具有转速波动更小、鲁棒性更强的特点,是一种更优越的控制方法.     

无刷直流电机模糊PI控制系统建模与仿真

从无刷直流电机(BLDCM)的工作原理和结构出发,在分析BLDCM数学模型的基础上,采用模块化方法,在Matlab/Simulink中建立BLDCM转速、电流双闭环控制系统模型。利用该模型进行电机动静态性能的仿真研究,仿真结果与理论分析一致,表明该方法建立的BLDCM控制系统仿真模型合理、有效。该模型简单、直观、参数易于修改和替换,可方便的用于其他控制算法仿真研究。     

基于遗传算法的无刷直流控制器的设计

针对传统PID控制的无刷直流电机调速系统整定不良﹑性能欠佳和对运行工况的适应性差的缺点,提出一种模糊PID与基因演算相结合的控制算法,对模糊控制规则进行优化,使其更加合理。依托TMS320F2812强大的软件处理能力和硬件支撑,应用于无刷直流电机调速控制系统中,并对转速和相电流进行了仿真验证。仿真实验表明,与传统的PID方法相比,有效地改善了系统的动静态性能。     

电动静液压作动器主动悬架力跟踪控制研究

建立了1/4主动悬架和EHA主动悬架系统的数学模型,分析了EHA作动器中的无刷直流电机对该系统的影响。提出了一种基于主环LQG理想力控制器和内环电机电流控制器组成的力跟踪控制策略,设计了EHA主动悬架硬件控制器,并进行了仿真和台架试验。结果表明,力跟踪控制能够使电机输出的实际主动力接近理想主动力,改善了EHA主动悬架的动态特性,验证了所设计的控制策略和硬件控制器的可行性。     

无刷直流电动机智能控制的设计与实现

针对无刷直流电动机非线性、强耦合、多变量、传统控制方法难以进行优良控制的特点,智能控制系统以DSP为核心控制芯片,采用了自适应PID控制算法的转速、电流双闭环PWM控制,其中速度环采用PI调节算法,电流环采用电流截止负反馈控制算法。电流滞环控制方式和直流侧控制的PWM斩波法控制开通相的电流上升速率来抑制低速下的换相转矩脉动。理论和SIMULINK环境仿真建模实验证明所提出的控制方法可靠,实用性强。     

基于矢量控制的BLDCM新型滑模控制器

针对反电动势为正弦波的直流无刷电机控制效率问题,研究了其控制方式,采用了矢量控制方法代替传统的方波控制,以提高电机运行效率,设计了一种新的指数趋近律积分型滑模控制器(sliding mode control,SMC),提高了直流无刷电机控制系统的抗干扰性及速度跟踪性。在滑模控制中引入新的趋近律可有效地抑制抖振问题,提高了滑模面的趋近速度,同时使得系统的超调得到显著的降低。采用了边界层可变的正弦饱和函数替代开关函数进一步削弱抖振,并对其进行了理论分析。最后根据所设计的控制方式通过Simulink进行了仿真验证。研究结果表明,所设计的速度控制器较传统的滑模控制器及积分型滑模控制器具有更好的抑制抖振和速度跟踪性能。     

基于自抗扰控制的无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机在运动中会产生转矩脉动且转矩脉动会影响无刷直流电机运行的稳定性和可靠性的问题,结合现代控制理论,研究了无刷直流电机的数学模型,设计了一种基于自抗扰控制器的无刷直流电机换相转矩脉动抑制的方法。通过降低无刷直流电机的转矩脉动并且结合DSP高速运算处理器实现了其算法的控制,更好地提高了其稳态性能。采用自抗扰控制技术对无刷直流电机的换相转矩脉动进行了抑制。通过消除转速响应的超调,扩张状态观测器检测系统的相电流脉动以及用非线性状态反馈控制率对检测到的电流脉动误差值进行补偿抵消,以达到了抑制相电流脉动的效果,从而抑制了转矩的脉动。通过实验验证,自抗扰控制器比PI控制能够较好的抑制直流电机的换相转矩脉动,从而能够提高电机在运动中的稳定性。     

电动轮式小车控制系统设计与可靠性分析

针对电动轮式小车驱动控制及可靠性问题,建立了动力、转向驱动控制系统。设计了一种电动轮式小车的动力及转向系统,并对其可靠性进行了分析和实验验证。动力部分由STM32作为主控制器,通过基于全桥驱动芯片IR2136的驱动电路对4个无刷直流电机进行驱动控制,转向部分由基于半桥驱动芯片IR2103的驱动电路驱动2个有刷直流电机进行转向控制,控制系统采用速度环、电流环双闭环,算法上采用模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID)算法。对系统可靠性进行实验并分析的结果表明,能够很好地跟随负载以及降低启动电流,使小车可靠运行。此驱动控制系统负载能力良好,启动电流小,安全稳定,转向精确,满足设施农业作业需求。