無(wú)刷直流電機(jī)（BLDCM）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)和商業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。無(wú)刷直流電機(jī)常采用方波控制方式,但是該方式存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大,運(yùn)行噪聲大的不足。對(duì)于采用分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)而使得反電勢(shì)呈現(xiàn)正弦波的無(wú)刷直流電機(jī),可利用矢量控制進(jìn)行控制,提高系統(tǒng)性能。對(duì)此,本文研究無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)傳感器矢量控制方式,主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）根據(jù)對(duì)矢量控制和無(wú)刷直流電機(jī)的分析,建立了矢量控制條件下的無(wú)刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型,以及對(duì)常見(jiàn)的幾種控制策略分析比較,結(jié)合實(shí)際情況,選擇di=0的矢量控制策略。（2）對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)零/低速條件下的初始位置檢測(cè)方法和起動(dòng)方法進(jìn)行了分析研究。分析比較了預(yù)定位法、等寬電壓脈沖注入法和脈振高頻注入法的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合實(shí)際控制系統(tǒng)要求,選擇等寬電壓脈沖注入法作為轉(zhuǎn)子的初始檢測(cè)方法。同時(shí)對(duì)I-F單電流環(huán)的起動(dòng)方法進(jìn)行了詳細(xì)的原理分析,并在物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中進(jìn)行了驗(yàn)證。（3）在對(duì)滑模觀(guān)測(cè)器的原理和抖振問(wèn)題出現(xiàn)的原因研究的基礎(chǔ)上,對(duì)傳統(tǒng)滑模觀(guān)測(cè)器進(jìn)行了改進(jìn)。新方案采用改進(jìn)sigmoid函數(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的開(kāi)關(guān)函數(shù),并由鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)提取轉(zhuǎn)子位置和速度信息,并與傳統(tǒng)的滑模觀(guān)測(cè)器進(jìn)行了M... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

BLDCM基本矢量控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

（a）表貼式 （b）內(nèi)插式 （c）內(nèi)埋式2）轉(zhuǎn)子位置和速度檢測(cè)常用的位置傳感器有霍爾開(kāi)關(guān)位置傳感器、光電編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器等�；魻栃�(yīng)置傳感器具有精度低，體積小、價(jià)格低、易于安裝的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于對(duì)控制要求較低成本要求低的民用場(chǎng)合。光電編碼器的估計(jì)精度較高，相應(yīng)的價(jià)格也高，無(wú)需復(fù)雜的電設(shè)計(jì)，多用在伺服系統(tǒng)、機(jī)器人驅(qū)動(dòng)控制等對(duì)位置要求準(zhǔn)確，控制性能要求較高的工業(yè)域。旋轉(zhuǎn)變壓器屬于一種精密角度、速度、位置檢測(cè)的電磁式裝置，其體積大、成本高精度高、需要額外的高頻激磁電源和解碼電路，多應(yīng)用于環(huán)境惡劣的工作場(chǎng)合。在無(wú)位置傳感器的矢量控制中，關(guān)鍵問(wèn)題是如何根據(jù)電機(jī)的電壓、電流、電機(jī)參數(shù)電機(jī)本身的飽和性凸極效應(yīng)等估算出電機(jī)在靜止和運(yùn)行狀態(tài)下的位置和速度信息。目前位置傳感器矢量控制位置估算方法，依據(jù)電機(jī)運(yùn)行速度范圍主要分為兩類(lèi)：利用電機(jī)的構(gòu)凸極效應(yīng)，主要有高頻旋轉(zhuǎn)電壓法、高頻脈振注入法等，該類(lèi)方法可適用于速度變化圍較大場(chǎng)合，并且在較低速狀態(tài)下能夠獲得較好的控制性能，但存在高頻噪聲的問(wèn)題，適用于內(nèi)埋式電機(jī)，該方法對(duì)控制器的要求較高，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜；從電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)圖 1. 2 無(wú)刷直流電機(jī)永磁體安裝結(jié)構(gòu)示意圖

BLDCM 在矢量控制條件下的數(shù)學(xué)模型以及矢及低速狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)電機(jī)可靠起動(dòng)的 I-F 起動(dòng)方系統(tǒng)。在仿真實(shí)驗(yàn)中重點(diǎn)分析對(duì)比了傳統(tǒng)滑�，F(xiàn)象、轉(zhuǎn)子位置和速度的估計(jì)方面的問(wèn)題，并學(xué)模型及矢量控制原理轉(zhuǎn)坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型弦波的無(wú)刷直流電機(jī)中，定子和轉(zhuǎn)子之間電磁合分析較難實(shí)現(xiàn)。為對(duì) BLDCM 控制分析，需和渦流影響，視電機(jī)磁路是線(xiàn)性的，轉(zhuǎn)子和永，采用星形結(jié)構(gòu)，各繞組軸線(xiàn)在空間上互差 12弦規(guī)律變化，定子電流在氣隙中只產(chǎn)生正弦分

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[4]矢量控制永磁同步電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)的研究[D]. 吳茂剛.浙江大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于改進(jìn)型MRAS的永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度辨識(shí)研究[D]. 郭興.湖南大學(xué) 2013
[2]寬轉(zhuǎn)速范圍永磁同步電機(jī)的無(wú)位置傳感器控制[D]. 趙承亮.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]基于FPGA的兩相步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)[D]. 任勇.杭州電子科技大學(xué) 2011
[4]風(fēng)機(jī)用外轉(zhuǎn)子永磁無(wú)刷直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 徐長(zhǎng)纓.山東大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3479467