航空大功率双绕组无刷直流电机的建模仿真

阐述了应用于下一代多电飞机伺服系统的双绕组无刷直流电动机控制系统。为了验证航空高速双绕组无刷直流电机的工作特性和各种控制策略的合理性,在建立双绕组无刷直流电机的数学模型的基础上,提出了双绕组无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,采用模块化的设计方法,把各个功能子模块和s函数相结合,搭建了双绕组无刷直流电机伺服控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用积分分离的PI控制,电流环采用纯比例P控制。给出的实验结果验证了仿真结果分析的正确性。该仿真模型准确的实现了由于换向造成的电枢电流动态变化的模拟。为航空高速双绕组无刷直流电机伺服控制系统的设计、开发与调试提供了一个有效的平台。     

四开关三相无刷直流电机智能控制研究

在分析四开关三相无刷直流电机运行原理的基础上,提出了一种四开关三相无刷直流电机双闭环智能控制系统。系统内外环均采用单神经元PID控制,转速外环采用单神经元PID控制器可以避免转速出现超调、响应速度慢,电流内环采用单神经元PID控制器可以根据参考电流快速地调节实际电流,从而改善电流的波形,实现四开关三相无刷直流电机电流的120°方波控制。通过Matlab/Simulink搭建了仿真模型,仿真结果证明了该控制策略的正确性和有效性。     

基于Matlab无刷直流电机控制系统的新型建模仿真

在分析无刷直流电机(BLDCM)数学模型的基础之上,提出了一种新型的无刷直流电机控制系统建模仿真方法。在Matlab/Simulink环境之下,利用无刷直流电机的电压方程、电磁转矩方程和运动方程构建了无刷直流电机本体的仿真模型。系统采用三闭环控制:速度环采用经典PID控制,电流控制采用滞环电流跟踪型PWM。仿真实验结果表明:系统具有良好的静、动态特性,验证了该方法的有效性,为实际电机控制系统的设计和调速提供了新的思路。     

基于指数趋近律的无刷直流电机滑模控制研究

针对无刷直流电机控制系统容易受负载扰动和参数变化等影响的特点,在推导无刷直流电机数学模型的基础上,利用滑模变结构原理设计了一种指数趋近律的滑模变结构控制策略,并将该控制策略应用于无刷直流电机调速系统;同时利用Matlab/Simulink软件进行仿真验证.仿真实验表明,该控制策略与经典PI控制策略相比,系统基本无超调,动态响应快,跟踪性能好,且系统对外部扰动及参数摄动具有较强的鲁棒性.     

基于反电势谐波检测的无位置传感器无刷直流电机控制研究

在分析无刷直流电机数学模型基础上,本文提出了一种无传感器转子位置检测的新方法——对三相电压叠加信号的极值进行检测给出开关序列.利用Matlab/Simulink搭建了无刷直流电机仿真模型,仿真系统采用速度、电流双闭环,调节器均采用PI控制.仿真结果验证了该检测方法的有效性.     

无刷直流电机双闭环控制系统的设计

在分析无刷直流电机的数学模型和传递函数的基础上,提出了一种无刷直流电机双闭环调速系统的控制策略,其外环采用转速PI控制,保证了调速系统的控制精度,内环则采用电流滞环控制方法,控制实际电枢电流快速跟踪参考电流,从而提高系统的动态响应性能。结合无刷直流电机的调速要求,详细分析了系统的开环传递函数,基于频域设计方法,给出了闭环控制系统参数设计的设计步骤,并由此设计出了控制器。最后,在Matlab仿真环境下,采用分段线性法实现了无刷直流电机的梯形波感应反电动势,建立了仿真模型,并结合前面的理论分析搭建了双闭环控制器。仿真结果表明,整个闭环系统运行平稳,具有良好的动、静态特性,从而验证了所提出的控制方法的正确性和有效性。     

指数趋近律滑模控制在BLDCM控制系统中的应用研究

针对无刷直流电机（BLDCM）经典的直接转矩控制（DTC）磁链观测困难、电流滞环控制开关频率高、开关损耗大等问题,将一种简化的直接转矩控制应用到无刷直流电机控制系统中.为改善控制系统的性能及削弱滑模控制引起的抖阵问题,将一种基于指数趋近律的滑模控制器应用到转速调节器中,并对该控制策略的可行性进行理论分析.通过Matlab/Simulink仿真,表明无刷直流电机的简化直接转矩控制比电流滞环控制转矩脉动更少.基于指数趋近律的滑模控制与基于传统PID控制的无刷直流电机简化直接转矩控制相比,转速响应快,超调少.     

基于可变论域模糊控制的无刷直流电动机控制系统

根据无刷直流电动机控制的基本原理,设计了一种基于可变论域模糊控制的高性能无刷直流电机速度控制器。该控制器可以动态地改变输入模糊集的论域。构造了无刷直流电机基于该模糊速度控制器的控制系统,基于Matlab／Simulink环境进行了大量的仿真实验,仿真实验验证了基于可变论域模糊速度控制器的无刷直流电机控制系统的有效性与优越性。     

基于模糊自适应分数阶PID的医用无刷直流电机控制研究

针对医用呼吸机上应用的无刷直流电机控制器响应速度慢、动态性能差等问题,结合分数阶控制理论和模糊控制理论,提出了模糊自适应分数阶PID控制策略。其中分数阶PID控制旨在提高无刷直流电机系统的控制精度,同时利用模糊控制不依赖被控对象数学模型的优势,实现分数阶PID参数的在线调整。在Matlab/Simulink环境下,建立无刷直流电机控制系统的仿真模型,并进行仿真研究。仿真结果表明模糊自适应分数阶PID控制器响应速度快,能实现参数在线调整,并能有效的提高系统的动静态性能和鲁棒性。     

无刷直流电机双闭环控制系统的建模与仿真

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中按功能进行模块化建模,用M文件和S函数来编写功能模块,实现了电流滞环和转速单神经元PID控制的双闭调速系统仿真。仿真结果与理论分析一致,验证了该控制系统设计的合理性。此仿真模型可用以验证各种控制算法,为无刷直流电机控制系统的分析和设计提供了有效的途径。