文档介绍：摘要随着对无刷直流电机魉傧低车牡魉倬ǘ群吐嘲粜缘囊G笤嚼丛高,传统的控制方法已经无法满足很多应用场合的需要,智能控制方法开始得到普遍的关注。同时,姆⒄挂彩怪悄芸刂扑惴ǖ氖迪殖晌?赡堋本课题结合神经网络和常规髯缘挠诺悖杓屏说ド窬W允视和网络整定的街挚梢栽谙哐暗闹悄芸刂扑惴ǎ⒃贛仿真平台上搭建了双闭环无刷直流电机调速系统的仿真模型对算法进行了仿真。仿真结果表明智能惴ǖ目刂菩Ч吐嘲粜远加庞诔9鍼,且能满足系统对实时性的要求。在理论分析和仿真研究的基础上,设计了以的酒为核心的系统硬件框架,采用镅院突惚嘤镅曰旌媳喑痰姆绞奖嘈戳擞τ贸绦颉实验结果表明所设计的控制方案满足高性能调速系统的要求。关键词:无刷直流电机智能
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第一章绪论无刷直流电动机的发展过程与研究现状匏⒅绷鞯缍姆⒄构一直以来,直流电动机以其优良的转矩控制特性,以及宽阔而平滑的调速性能,在需要调速的应用领域占有重要地位。但是,传统的直流电动机均采用机械方式换向,在电刷和换向器之间存在机械摩擦,由此带来了火花、噪声、无线电干扰以及寿命短等弱点,再加上制造成本高及维修困难等缺点,大大限制了直流调速的发展和应用范围。为了取代有刷直流电动机这种电刷一换向器结构的机械接触装置,人们对此进行了长期的探索。早在年,美国人兰格米尔就发明了带控制栅极的水银整流器,制成了直流变交流的逆变装置,年,岢隽擞谜鞴艽嬗兴⒅绷鞯机的机械电刷,从而诞生了无刷直流电机的基本思想。世纪三十年代,有人开始研制以电子换向取代电刷机械换向的无刷直流电机,但当时,由于受到元器件的限制,没有发展起来。年美国的锷热耸状紊昵肓擞镁体管换向线路代替有刷直流电动机机械电刷的专利,标志着现代无刷直流电动机的诞生。随着半导体技术的飞速发展,人们对年美国人霍尔发现的霍尔效应再次发生兴趣,经过多年努力,终于在年试制成功了借助霍尔元件换流的无刷直流电动机,从而开创了无刷直流电动机的新纪元。世纪六十年代至七十年代,有关无刷直流电动机的文献开始出现。年原西德公司在汉诺威贸易博览会上推出讲ㄎ匏⒅绷鞯缍捌淝鳎曛咀欧讲无刷直流电动机技术进入实用阶段。,成为方波无刷直流电动机研究的经典文献,它标志着方波无刷直流电动机在理论上达到了成熟”近年来随着高性能永磁材料、微电子技术、自动控制技术和电力电子技术的快速发展,永磁无刷直流电机得到了迅速的发展。由于克服了机械换向装置的固有缺点,所以无刷直流电机具有调速性能优越,体积小、重量轻、效率高、转动惯量小、不存在励磁损耗问题等诸多优点。直流无刷电动机因其电枢绕组驱动电流形状的不同而分为两种类型瞄阂恢质欠讲ㄓ来磐降缍涞缡嗲缌为方波菪尾,通常被称为无刷直流电机;另一种是正弦波永磁同步电动机,其电枢驱动电流为正弦波,常称为无刷同步电机
显的优越性,反馈装置更简单,功率密度更高,输出转矩更大,控制结构更为简单,使电机和逆变器各自的潜力得到充分的发挥。因此,无刷直流电机的应用和研究受到了广泛的重视,凭其技术优势在许多场合取代了其它种类的电动机。特别是在微特电机领域,在小功率,高转速的调速领域,如航空航天、机器人、数控机床等精密传动领域,无刷直流电机都占据着主要位置。匏⒅绷鞯缁难芯肯肿当前无刷直流电机及其调速系统的研究方向主要体现在以下几个方面【【:因为电机调速主要靠改变转子转矩来实现,所以直流电动机的调速方法有三种:鹘诘缡喙┑绲缪筓。改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压,从电动机额定转速向下变速,属恒转矩调速方法。对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说,这种方法最好。电枢电流变化遇到的时间常数较小,能快速响应,但是需要大容量可调直流电源。谋涞缍鞔磐≦。改变磁通可以以实现无级平滑调速,但只能减弱磁通,从电动机额定转速向上调速、属恒功率调速方法。电枢电流变化时遇到的时间常数要大很多,。谋涞缡嗷芈返缱鑂。在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法,设备简单,操作方便。但是只能有级调速,调速平滑性差,机械特性较软;空载时几乎没什么调速作用;在调速电阻上消耗大量电能。改变电阻调速缺点很多,、卷扬机及电车等调速性能要求不高或低速运转时间不长的传动系统中采用。弱磁调速范围不大,往往是和调压调速配合使用,在额定转速以上作小范围的升速。因此,自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主,必要时把调压调速和弱磁调速两种方法配合起来使用。调压调速的实现需要有专门的可控直流电源,直流斩波器是应用最为广泛的。构成直流斩波器的开关器件过去用得较多的是普通晶闸管和逆导晶闸管,它们本身没有自关断能力,必须有附加的强迫关断电路,增加了装置的体积和复杂性,增加了损耗,而且由它们组成的斩波器开关频率低,输出