PWM供电下的永磁无刷直流电动机仿真研究

从永磁无刷直流电动机的数学模型出发,利用SIMULINK为仿真平台建立系统的仿真模型,对系统模型进行仿真和分析,给出仿真结果。分析无刷直流电动机转矩脉动产生原理以及通过控制PWM电压的开关角减少转矩脉动,并给出仿真结果。仿真结果证明模型的建立和通过控制PWM电压开关角减少转矩脉动的方法是正确可行的。     

本期导读

“信息技术与计算机应用”栏目中，杭和平等的《单片机ATtiny25的特点以及在直流无刷风扇上的应用》，介绍了Atmel公司新推出的单片机ATtiny25的主要功能和使用方法，以及ISP下载接口方法，叙述了ATtiny25在直流无刷风扇控制的应用实例，给出了硬件原理图，以及利用ATtiny25进行控制的方法。     

基于simulink的电动车无刷直流电机的速度控制

本文阐述了无刷直流电动机的工作原理,建立了无刷直流电机的数学模型;利用matlab/simulink建立了无刷直流电机控制系统的仿真模型,将模糊自适应PID算法应用于无刷直流电机的速度控制,进行了仿真;将仿真结果与传统PID控制比较,得出模糊自适应PID控制更适合无刷直流电机的速度控制。     

定子齿槽对永磁直流无刷电动机的影响分析

利用Ansoft Maxwell 2D建立了永磁直流无刷电动机的二维模型,并对有齿槽和无齿槽两种定子结构的永磁直流无刷电动机的电磁场进行仿真,得到了磁力线分布图及反电势波形图,并对仿真结果进行了分析,结果为电动机的结构设计提供了理论基础和依据.     

永磁无刷直流电动机直接转矩控制研究

永磁无刷直流电动机起动转矩大,其转矩脉动也大,电动机运行时会产生很大的噪声和振动.为了减小转矩脉动,设计了永磁无刷直流电动机的直接转矩控制方案,直接将定子磁链空间矢量和电磁转矩作为被控变量,实现对电磁转矩的直接控制.基于Matlab/Simulink软件,建立了控制系统仿真模型,仿真结果表明该方法可以较好地抑制电动机的转矩脉动,提高系统控制性能.     

单片机ATtiny25的特点以及在直流无刷风扇上的应用

介绍了Atmel公司新推出的单片机ATtiny25的主要功能和使用方法以及ISP下载接口方法。叙述了ATtiny25在直流无刷风扇控制的应用实例,给出了硬件原理图以及利用ATtiny25进行控制的方法。     

基于模糊PID控制器的无刷直流电机调速系统

利用模糊控制实现无刷直流电动机的控制是提高系统性能的有效手段之一。在分析无刷直流电机模型和模糊控制理论的基础上,设计了一种基于模糊PID控制的无刷直流电动机调速系统,应用MATLAB对该调速系统进行仿真。结果表明,该设计在提高调速系统的稳定性、响应速度、参数适应性和鲁棒性的同时,能够根据对象输出的变化实时调整参数,提高模糊控制的稳态精度。     

基于母线电流脉动的无刷直流电机断相故障诊断法

无刷直流电动机断相后运行的危害很大,将故障及时地发现与定位,对提高航空稀土永磁(REPM)无刷直流电动机(BLDCM)运行的可靠性及对装备的保障效能,意义十分重大。基于此,在对无刷直流电动机运行与控制特性进行专门的研究后,提出了利用无刷直流电机自身固有的相电流换相脉动特性,通过分析脉动的母线电流,并结合Hall位置信号来诊断与定位断相故障的方法。经过Matlab仿真和实验,验证了理论分析的正确性,为后续稀土永磁无刷直流电动机的断相故障诊断与保护装置研究,提供了科学地参考。     

无刷直流电动机Anti-windup PID控制系统的研究

本文首先建立了无刷直流电动机系统的仿真模型,并在此模型的基础上,提出了具有一种抗积分windup现象的变结构PID控制器,即基于Anti-windup的PID控制器.仿真实验结果表明,该控制方法能较好地抑制积分饱和,实现系统的快速、无静差调节.     

无刷直流电动机的动态仿真

无刷直流电动机 (BLDC MOTOR)是近年来发展速度较快的 ,在工业控制和家用电器领域应用极广的机电一体化电动机。但由于电动机本体采用了永磁体 ,使得系统的建模和动态分析较为复杂。文章在分析的基础上 ,依据变转子位置的磁场有限元计算 ,建立了无刷直流电动机 (BL DC)的通用仿真模型 ,此模型适用于处理由 BL DC所组成的时变网络系统。仿真所需电感参数由二维有限元法结合能量摄动法算得 ,最后给出了详细的仿真结果 ,供设计人员参考。     

有限状态机的无刷直流电机系统仿真分析

根据混杂系统建模思想,提出了一种采用有限状态机理论对无刷直流电机系统仿真分析的新方法.这种方法根据无刷直流电机主要控制电力开关管的导通和关断顺序以及开关管导通和关断时间的特点,将它的控制回路划分为不同的工作状态,并将这些工作状态组合成一个具体的有限状态机来实现.采用广泛使用的Simulink/Stateflow为仿真工具来实现对无刷直流电机的控制回路仿真.通过对三相无刷直流电机控制系统的仿真分析,论证了这种方法的正确性和有效性.     

直流无刷电机控制系统的建模与仿真

为了验证各种控制算法、控制策略和电机参数设计的合理性,基于Matlab／simu—link仿真平台构建了整个三角波PWM控制直流无刷电机控制系统的仿真模型,并详细介绍了控制系统的各个子模块。从直流无刷电机基本的磁链方程入手,分析了两相导通三相六状态星形方波直流无刷电机的运行模式。仿真结果表明,该控制系统模型具有转速、转矩响应好和仿真速度快的优点。     

一种用于抑制无刷直流电机电流波动的PWM调制方式

针对无刷直流电机在传统半桥调制方式下电流波动问题,提出一种改进型PWM调制策略.首先,对传统H_OFF-L_PWM调制方式进行了详细的分析.其次,为减小H_OFF-L_PWM调制方式下的电流波动,提出了一种改进型H_OFF-L_PWM调制策略.该调制策略通过对非续流区间非导通相的下桥臂开关管进行PWM斩波控制,使得电机...     

基于神经网络自抗扰控制的无刷直流电机控制器研究

自抗扰控制（ADRC）是在继承经典PID不依赖于对象模型优点的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制技术,性能优良。但对于对象变化范围大的系统,仍难获得理想的控制效果。为此,将神经网络与自抗扰控制器相结合,在分析永磁无刷直流电机特点及使用现状的基础上,建立了基于神经网络自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统。仿真结果表明,该控制器对无刷直流电机模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的适应性和鲁棒性。系统具有良好的动态响应性能。     

无刷直流电机反电势过零法无传感器控制

针对无位置传感器控制的无刷直流电机转子位置检测,文章提出了一种基于反电势过零点检测转子位置的方法;通过分析计算无刷直流电机的数学模型,检测不导通相的端电压并与直流母线中点电压相比较,得到反电势过零点信号.该方法不需要虚构电机中点和低通滤波电路以及分压电路,但需要在特定PWM调制方式下得到反电动势过零点再延迟30°电角度实现换相;通过MATLAB/SIMULINK仿真实验结果表明,该方法合理、有效地检测转子位置;相对于传统的反电势过零虚构中点检测方法,该方法具有结构简单、适用范围广等优点.     

自抗扰参数模糊自整定无刷直流电机控制研究

在电机控制当中,自抗扰控制器(ADRC)是提高系统鲁棒性的有效手段之一,但是其需整定的参数过多,不便于实际操作,本文结合模糊控制技术,对自抗扰控制器的参数进行自整定,不仅保持了ADRC原有的优良性能,而且提高了其自适应能力.同时结合无刷直流电机本身的特性,推导出了BLDCM作为被控对象的二阶状态方程,仅用一个参数模糊自整定的自抗扰控制器就实现了无刷直流电机的运行控制,保证了BLDCM控制系统结构的简单性.仿真表明,此控制系统对BLDCM的内部参数的摄动和外界扰动具有很强的自适应性和鲁棒性,并且结合实验验证了其可行性和有效性.     

基于PSpice的稳压电源仿真分析

应用PSpice8．0对串联型直流稳压电源进行了较全面的仿真，结果表明此电路能稳定输出电压。从仿真实验中体会到电路仿真能有效提高电路实验教学的广度和深度，对电路理论教学也很有裨益。     

燃料电池轿车用无刷直流电机控制技术研究

介绍了成功应用于燃料电池轿车动力系统上的无刷直流电机控制系统.采用状态变量法对无刷直流电机构造了数学模型,在对转矩闭环控制的电机特性分析的基础上,研究了全转速范围内的电机牵引控制技术,进一步得出多变量控制结构框图.控制采用双环结构,即转矩/电流环和占空比环,弱磁角通过占空比的比例调节给出.最后,给出了不同转速段转矩闭环的控制结果.实验表明,该方法控制效果良好,可以使系统运行于高效区,满足燃料电池轿车对驱动系统的要求.