文档介绍：摘要山东大学硕士学位论文目前,随着电力电子技术、控制理论以及实现各种软算法的微处理器技术、检测技术及数字信号处理技术的迅猛发展,电机控制技术也面临着前所未有的机遇与挑战。这些技术和理论逐渐渗透到各种电机的运动控制系统中,大大提高了电力拖动系统的动、静态性能。无刷直流电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又兼有直流电动机的运行效率高、无励磁损耗及调速性能好的特点,特别是我国的稀土材料为世界第一,为高性能直流无刷电动机的发展创造了得天独厚的条件。本文以永磁方波无刷直流电机?刂贫韵螅杓屏艘惶谆贒控制的无刷直流电机实验系统。本文首先介绍了无刷直流电机及其控制技术的发展与现状、无刷直流电机的结构与工作原理及其数学模型,然后论述了无刷直流电机的控制技术和策略,在比较分析各种控制方法的优缺点的基础上,将先进的模糊控制理论运用到传统的刂破髦校行У乜朔宋匏⒅绷鞯缁姆窍咝浴⒉问变性、模型不确定性等引起的控制难的问题,它的控制性能明显优于传统的刂破鳌M苯柚看驧鵄疭菽:籔控制器的特点和无刷直流电机的数学模型,构建了模糊控制系统的仿真模型,并进行了仿真验证。在系统的硬件设计中,首先介绍了系统的整体结构,给出了系统总体硬件电路设计方案,包括У缏贰⑿藕诺骼淼缏泛凸β是缏返戎饕电路设计,同时,对位置信号检测电路、母线电流检测电路、及故障逻辑电路进行了设计。对于各种电路之间的密切配合,都是从课题的实际出发,对硬件电路的设计展开了细致的考虑。控制系统的软件设计,包括下位机和上位机的软件设计。下位机主要包括主程序设计和相关的中断服务子程序,并基于模块化结构设计思想绘制了流程框图;在上位机的程序设计中,主要探讨了位低持卸訮串行口的打开设置与读/写操作以及读串口后对接收到数据帧的处理,从而实现了利用串通讯完成上下位机数据及时准确的传输。
山东大学硕士学位论文论文最后对无刷直流电机实验系统进行了调试和测试,根据系统的运行状况,通过实验分析验证了本文提出的模糊控制算法的正确性和可行性,系统设计的正确性,硬件平台的稳定性,软件运行的平稳性,满足设计要求。关键词:无刷直流电机;
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第一章绪论课题研究的背景及意义山东大学硕士学位论文迄今为止,电机的问世与电机理论的发展已有一个多世纪的历史。前后,法拉第⑾至说绱鸥杏ο窒蟛⑻岢隽说绱鸥杏Χ桑樽傲第ㄖ绷鞯缁辏嗬制造了第一台实用的直流电机;直至年,直流电机才真正成为商业化产品【俊5捎诖持绷鞯缍捎电刷和换相器换相,电刷易磨损影响运行可靠性;而且易产生火花,限制了使用场合;由于存在换向问题,难于制造大容量、高转速及高电压直流电机。世纪年代,已经有学者开始研究以电子换相取代机械换相的无刷直流电动机,但由于当时大功率电子器件处于初级发展阶段,使这种电动机只能停留在实验室研究阶段,无法推广应用。年美国瓾热耸状紊昵肓擞晶体管换相电路代替机械电刷的专利,宣告现代无刷直流电动机的诞生【俊V敝在年试制成功了利用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。永磁无刷直流电动机按其空间气隙磁场的分布形式不同,可以分为方波型永磁无刷直流电动机和正弦波型永磁无刷直流电动机。习惯上常常将方波型的称为永磁无刷直流电机,正弦波型的称为永磁同步电机】【。永磁同步电机转矩脉动较小,调速比高,定位精度高,通常用于高精度的位置控制场合,但其控制相对复杂。永磁无刷直流电机控制简单,一个电周期内只需要知道转子的六个位置即可,对位置传感器要求低,因此成本也低。在定位精度要求不高的传动领域,永磁无刷直流电机蚱淇刂萍虻ァ⒃诵行矢摺⑽蘩潘鸷摹⒌魉傩阅好、功率密度高、输出转矩大以及体积小等特点,使电机和逆变器各自的潜力得到了充分的发挥,同时又具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,因此,无刷直流电机的应用和研究受到了广泛的重视,在诸如医疗器械、仪器仪表、化工、轻纺以及家用电器等各行各业得到了广泛的应用【俊<
山东大学硕士学位论文无刷直流电机国内外研究现状算机硬盘、软盘及光盘驱动器里的主轴电动机、唱机的光盘主轴驱动、随身听的磁带主动轮驱动、数控加工设备、宇航自动机器、各种记录仪和绘图仪表的驱动均数以百万计地使用无刷直流电机‘。因此,对无刷直流电动机本体及其控制方法进行系统、深入的研究有着十分重要的理论和现实意义。无刷直流电机是最近发展起来的结合了多学科技术的一种新型电机,具有高速度、高效率、高热容量、高可靠性及动态响应优良等优点,同时还具有低噪声和长寿命以及低成本等特点。近年来,无刷直流电动机的研究和应用成为热点,国内外的许多专家、学者在无刷直流电动机的研究方