纯电动汽车无刷电机控制系统的建模与仿真

针对无刷直流电机传统PI控制的局限性,从无刷直流电机的基本原理出发,通过模糊PD控制器与积分相结合,将永磁无刷直流电机应用于纯电动汽车驱动系统。采用Matlab／Simulink平台,同时结合S-函数,构建了基于模糊控制的无刷直流电机转速一电流双闭环控制系统模型,利用该模型分析无刷直流电机的动静态性能,得到了无刷直流电机运行时的反电势、相电流、转矩和速度的曲线。结果表明,采用转速一电流双闭环模糊控制调速策略具有超调小、响应速度快、鲁棒性好、自适应能力强等优点,使系统获得了较好的控制性能,为实际纯电动汽车驱动控制系统的分析与设计提供了新的思路。     

无刷直流电机斩波转矩脉动分析

在无刷直流电机数学模型的基础上,在第四工作象限下分析了120°斩波方式与全桥单级斩波方式对无刷直流电机转矩脉动的影响。得到了在不同斩波方式下,导通相电流与非导通相电流的脉动对转矩脉动所产生的影响的相关结论。给出了可以避免非导通相的导通对转矩脉动影响的斩波方式。最后通过Matlab进行了仿真验证。     

无刷直流电机矢量控制策略与实现

针对无刷直流电机采用传统驱动控制方式存在的电能利用率低、转矩脉动大、噪声高等问题,分析了电机出现这些现象的原因,给出了一种基于矢量控制正弦波驱动无刷直流电机的控制方法,并研制了磁场定向控制无刷直流电机控制系统。该系统以STM32F103VE控制器为核心,设计了逆变驱动、过压过流检测与保护等硬件电路,并给出了软件控制策略。实验结果表明,与传统的方波换相方式相比,矢量控制可使换相电流波动下降52%,降低了电机的转矩脉动和运行噪声,适用于如空调、抽油烟机等对运行噪声比较敏感的设备,有较高的应用价值。     

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。     

无刷直流电机改进型SEPIC电路研究

无刷直流电机在换相过程中产生的转矩脉动,已严重阻碍其在航空、航天等尖端领域的广泛应用。通过研究无刷直流电机在换相过程中产生转矩脉动的成因,提出了一种改进的无刷直流电机驱动系统电能变换器拓扑结构,该拓扑结构在传统单端初级电感变换器的基础上嵌入一个电容与二极管的并联电路,有效提高了输出电压,减小了开关电压应力。同时在系统非换相运行过程中根据变化的速度调整电压,以达到直流侧输出电压与反电动势成正比的目的,从而抑制换相转矩脉动。实验结果表明,该电能变换器拓扑结构能有效应用于无刷直流电机驱动系统,电机在不同速度阶段换相转矩脉动都得到明显抑制。     

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。     

无刷直流电机的齿槽转矩探究

无刷直流电机是永磁式同步电机中的一种,并不是真正的直流电机,国际上简称BLDC。永磁式同步电机特有的问题之一就是齿槽转矩,要想实现永磁式同步电机的高性能,在设计与制造中必须要考虑与解决齿槽转矩问题,本文以无刷直流电机为研究对象,重点要论无刷直流电机的齿槽转矩问题,以及无刷直流电机的原理与应用。希望可以通过这次探究对解决我国无刷直流电机的齿槽转矩问题起到推进作用,从而促进我国无刷直流电机的发展。     

电动汽车电子差速控制策略研究

轮毂电机具有响应快速、能量利用率高等特点,但轮毂电机驱动的电动汽车由于取消了发动机、变速器、差速器等机构,因而可靠性需要得到保证.针对分布式驱动汽车进行电子差速策略的研究,建立二自由度汽车动力学模型,并在Carsim软件中输入电动汽车的相关参数进行建模;其次,建立了永磁无刷直流电机的电磁转矩方程和电压方程,在电流调节器...     

无位置传感器BLDCM换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机换相时产生转矩脉动给系统带来的不利影响,提出了一种无位置传感器无刷直流电机换相时抑制转矩脉动的三相PWM调制技术.利用反电势过零点法确定无刷直流电机转子位置信息从而获知电机转速.在换相开始后通过检测与功率管并联支路电流续流情况确定三相PWM调制时间.通过简单的比较电路实现了反电势过零点与换相期间的电流续流情况检测,与已有方法相比,节省了系统资源,提高了系统可靠性,且无需电机准确参数.实验结果表明:在无位置传感器情况下,无刷直流电机在换相期间转矩脉动得到了明显抑制.     

无人机用无刷直流电机矢量控制系统设计

为了消除无刷直流电机的脉动转矩、振动和噪声大等缺点,使其满足无人机系统的需求,设计了一种基于滑模观测器的无刷直流电机矢量控制系统。该系统在使用双闭环矢量控制的情况下,加入了基于滑模观测器的无位置传感器,最后和无人机自驾仪进行连接。通过在无人机上的实际应用,该控制系统消除了无刷直流电机的脉动转矩,所设计的无位置传感器估计误差小、启动速度快、抖动小,适用于多种起飞方式。此外,其恒速运行平稳,加减速过渡平滑,可以满足无人机的高机动飞行要求,适合在无人机上使用。     

两相无槽无刷直流电机的无位置传感器控制

为消除无刷直流电机基于霍尔位置传感器控制存在的缺点,实现两相无槽无刷直流电机的无位置传感器控制,首先在分析了两相无槽无刷直流电机的定、转子结构、绕组连接方式以及反电势过零点检测法的工作原理基础上,论述了两相无槽无刷直流电机无位置传感器控制的硬件系统和软件系统的设计方案,并对两相无刷直流电机进行了试验.试验结果证明了系统...     

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。     

模糊-PI无刷直流电机矢量控制系统实现

针对无刷直流电机在传统PI方波运行下存在鲁棒性差,转矩波动大和运行噪音等问题,通过推导BLDCM在d-q坐标系下的数学模型,结合模糊控制和矢量控制理论,提出了模糊-PI无刷直流电机矢量控制方法;通过搭建Simulink系统仿真模型,分析了模糊-PI矢量控制算法下的转矩和转速波形;利用基于主控芯片STM32F的矢量控制系统平台对所提出算法进行了测试。研究结果表明,模糊-PI无刷直流电机矢量控制算法在不同负载下具有较好的鲁棒性,并可以实现低转矩纹波、运动平滑、起动迅速、噪音小的运行效果。     

基于MATLAB的无刷直流电机的电流滞环控制仿真

针对无刷直流电机的转矩脉动,采用电流滞环控制来抑制脉动;在Matlab/Simulink环境下,基于直流无刷电机的数学模型、转速和电流双闭环控制策略来建立无刷直流电机电流滞环控制系统的各个独立模块如BLDC本体模块、速度控制模块、电流滞环模块、逆变电路模块、脉冲信号模块等,再进行各功能模块的连接,搭建无刷直流电机的控制系统仿真模型,并在给定参数下进行仿真分析。     

电动汽车分裂绕组电机的转矩转速特性

为利用分箱电池的结构离散性构建电动汽车低压驱动系统,提出了分裂绕组电机的概念,并以分数槽集中绕组无刷直流电机为例,阐述了电机绕组的拆分原理及方法。通过对一个虚拟分数槽集中绕组无刷直流电机的仿真分析,初步展示了分裂绕组电机的实用性。确认了当转矩转速特性相同时,分裂绕组电机各次绕组电源电压之和高于惯常绕组电机的电源电压。     

无刷直流电机控制应用实验箱的设计

直流电机按照电刷和换向器的有无可以划分为直流有刷电机和无刷直流电机两种,特别是无刷直流电机因具有结构简单、控制容易以及出色的工作特性等优势,在人们的日常生活和工业生产中已经得到了广泛的应用。本文针对电机学习的初学者,提出了一种基于单片机控制驱动无刷直流电机控制应用实验箱的设计思路。     

基于灰色PID控制的智能车差速转向系统研究

针对采用无刷直流电机的智能车差速转向问题,提出了一种基于灰色PID控制器的智能车差速转向控制系统。建立了差速转弯模型和动力学分析,在灰色系统理论之上,将无刷直流电机的数学模型区别成不确定部分和确定部分两部分,对于不确定的部分搭建了灰色控制模型,使用了灰色预估补偿,以此得到了较大程度上白化后的控制系统灰量;对无刷直流电机灰色PID控制调速器进行了仿真,将其与常规PID进行了比较。研究结果表明,无刷直流电机的调速系统采用灰色PID控制算法后,受到电机参数改变和负载变化的影响很小,转速及转矩具备更高的鲁棒性及控制精度,体现了良好的静态性能和动态性能。新式的智能车无刷直流电机差速转向控制系统使得智能车转弯系统结构简单、环境适应性强,较好地实现了给定速度参考模型的自适应跟踪。     

无刷直流电机自适应控制系统的研究与仿真

为了提高无刷直流电机控制性能,提出了一种基于改进的全面学习粒子群(CLPSO)算法自整定PID参数的控制方法,实现了无刷直流电机调速系统的自适应控制。该方法利用改进的CLPSO算法全局搜索能力强、收敛速度快及收敛精度高等优点,对无刷直流电机控制系统的PID参数进行寻优。MATLAB/Simulink仿真实验表明,在电机启动和突加负载过程中,该方法控制电机的转速和转矩响应速度快、波动小,比传统PID控制方法具有更好的动静态特性和鲁棒性。