无刷直流电机控制技术及应用研究

书籍简介:

本书以无刷直流电机的控制技术及应用为对象，对无刷直流电机建模仿真、电机调速系统的滑模变结构控制、无刷直流电机的直接转矩控制以及电动车用无刷直流电机的低损耗运行控制等问题进行了研究。为使电机控制系统模型更接近物理实际并易于仿真实现，提出一种无刷直流电机转速、电流双闭环控制系统建模仿真方案。指出Matlab Simulink自带逆变器模块不能应用于无刷直流电机导通建模，通过编写函数构建合适的逆变器模型并进行仿真；改进了电磁转矩仿真计算与电流检测方式。将所建模型仿真结果与系统实验波形进行对比，实验结果验证了该仿真模型的有效性。为抑制无刷直流电机控制换相转矩脉动，在PWM—ON调制基础上，以保证非换相相电流恒定为控制目标，将换相引起的转矩脉动作为系统扰动，设计了滑模变结构电流调节器。利用其响应快速、对扰动不敏感特性来抑制内外干扰的影响，并进行了鲁棒性证明和转矩脉动减小分析。仿真与实验表明，所提出的变结构控制策略能有效减小换相转矩脉动，是无刷直流电机控制中一种新颖的改进控制方式。针对无刷直流电机调速系统负载转矩的未知时变特性，设计了一种扰动观测器对负载转矩扰动进行观测及补偿。在此基础上，提出电机转速变结构鲁棒控制器，以提高系统的鲁棒性和控制精度。仿真试验表明，所设计的控制器对负载扰动和参数摄动的鲁棒性较好，具有较高的速度跟踪精度和较好的动态性能，满足调速系统的控制要求。为解决无刷直流电机直接转矩控制（BLDCM DTC）中磁链观测控制困难、转矩估算复杂等问题，研究了一种结构简化的无刷直流电机直接转矩控制方案：在恒转矩区运行时省去了传统直接转矩控制中的磁链观测控制环节，采用反电势形状函数法简化了电磁转矩的计算。新方法仅根据转矩滞环输出和当前转子磁链所在扇区选择所施加的空间电压矢量，简化了控制结构，降低了控制成本。仿真和实验结果证明该方法可行、有效，控制结构简单，保持了直接转矩控制固有的转矩动态响应快的优点，易于工程实现。

书籍规格:

书籍信息归属:

无刷直流电机控制技术及应用研究是吉林大学出版社于2017.5出版的中图分类号为 TM345 的主题关于 无刷电机－直流电机－控制系统－研究 的书籍。