隨著社會的不斷發(fā)展,交通工具也在發(fā)生日新月異的變化,大量汽車的產(chǎn)生導(dǎo)致二氧化硫以及二氧化碳過量排放,如何解決交通行業(yè)所帶來的污染問題是當(dāng)今的熱門話題。電動自行車作為中國的一大特色交通工具,因為其使用的是清潔的電能,所以有效地抑制了交通污染問題。永磁無刷直流電機（Permanent magnet brushless DC motor）由于不易損壞,性能優(yōu)越等特點成為電動自行車的主要電機,但是無刷直流電機（BLDCM）的研究由于起步晚的原因一直落后于發(fā)達(dá)國家,因此對BLDCM的研究具有重要的意義。針對電動自行車需要穩(wěn)定爬坡以及在崎嶇路面穩(wěn)定行駛的特點,需要提高BLDCM的以下性能:（1）本體設(shè)計上不僅需要滿足國家標(biāo)準(zhǔn),還需要有較寬的恒功率調(diào)速以及滿足高效率、低損耗的要求;（2）采用新的控制方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的比例積分控制（PI）和比例積分微分控制（PID）,實現(xiàn)精準(zhǔn)的速度跟蹤性能和強魯棒性能以應(yīng)對爬坡時的突增負(fù)載問題。本文首先介紹了國內(nèi)外BLDCM的研究狀況,對BLDCM的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明,并構(gòu)建出BLDCM的數(shù)學(xué)模型。接著,提出了實用型的目標(biāo)設(shè)計法與傳統(tǒng)的設(shè)計法相結(jié)合的理論對BLDCM的主要參... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的來源背景及研究意義
    1.2 永磁無刷直流電機應(yīng)用現(xiàn)狀及研究
        1.2.1 永磁無刷直流電機應(yīng)用范疇
        1.2.2 永磁無刷直流電機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 永磁無刷直流電機的基本結(jié)構(gòu)
    1.4 永磁無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型
    1.5 課題研究內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
第二章 永磁無刷直流電機的實用設(shè)計及計算
    2.1 永磁無刷直流電機實用設(shè)計方法探討
    2.2 永磁無刷直流電機的目標(biāo)設(shè)計
    2.3 永磁無刷直流電機的目標(biāo)設(shè)計理論推導(dǎo)
        2.3.1 BLDCM的氣隙設(shè)計
        2.3.2 BLDCM繞組匝數(shù)的目標(biāo)設(shè)計
        2.3.3 BLDCM定子沖片的目標(biāo)設(shè)計
    2.4 電動自行車對驅(qū)動永磁無刷直流電機的性能要求
    2.5 永磁無刷直流電機主要尺寸和參數(shù)的設(shè)計與計算
        2.5.1 BLDCM相數(shù)、電磁功率和氣隙的選取
        2.5.2 BLDCM電負(fù)荷和磁負(fù)荷的選取
        2.5.3 BLDCM電流密度的選取
        2.5.4 BLDCM定子內(nèi)徑與極弧系數(shù)的選取
        2.5.5 BLDCM極槽配合的選取
        2.5.6 BLDCM磁鋼的選取
        2.5.7 BLDCM電樞繞組的設(shè)計和定轉(zhuǎn)子鐵心材料的選取
    2.6 永磁無刷直流電機設(shè)計的詳細(xì)流程
        2.6.1 BLDCM設(shè)計主要指標(biāo)
        2.6.2 BLDCM主要尺寸的確定
        2.6.3 BLDCM定子結(jié)構(gòu)的確定
        2.6.4 BLDCM轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的確定
        2.6.5 BLDCM轉(zhuǎn)子磁鋼的確定
        2.6.6 電路參數(shù)的確定
        2.6.7 損耗計算
    2.7 行星齒輪減速器的選擇
    2.8 本章小結(jié)
第三章 永磁無刷直流電機的電磁分析
    3.1 永磁無刷直流電機的有限元理論
        3.1.1 BLDCM的電磁場數(shù)學(xué)模型
        3.1.2 矢量磁位
        3.1.3 泊松方程
        3.1.4 邊界條件
        3.1.5 BLDCM內(nèi)磁場數(shù)學(xué)模型
    3.2 JMAG有限元分析的基本步驟
    3.3 BLDCM仿真建模
        3.3.1 電機本體建模
        3.3.2 BLDCM的材料定義
        3.3.3 BLDCM的分析條件設(shè)置
        3.3.4 BLDCM的功率變換電路設(shè)置
        3.3.5 BLDCM的網(wǎng)格剖分
        3.3.6 BLDCM的求解計算
    3.4 BLDCM的電磁分析
        3.4.1 BLDCM的定位力矩分析
        3.4.2 BLDCM的磁通密度分析
        3.4.3 BLDCM的相反電動勢分析
        3.4.4 BLDCM的相電流分析
        3.4.5 BLDCM的電磁轉(zhuǎn)矩分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 BLDCM的分?jǐn)?shù)階滑模轉(zhuǎn)速控制器設(shè)計
    4.1 滑�？刂苹A(chǔ)原理
    4.2 滑模面的設(shè)計方法
    4.3 滑�？刂频亩墩駟栴}
    4.4 分?jǐn)?shù)階積分的優(yōu)點
    4.5 分?jǐn)?shù)階方程的定義
    4.6 分?jǐn)?shù)階與滑�？刂葡嘟Y(jié)合的轉(zhuǎn)速控制器設(shè)計
    4.7 穩(wěn)定性證明
    4.8 滑模存在的條件
    4.9 本章小結(jié)
第五章 永磁無刷直流電機控制系統(tǒng)的仿真
    5.1 系統(tǒng)仿真
    5.2 BLDCM的速度跟蹤仿真比較
    5.3 BLDCM控制系統(tǒng)的魯棒性能仿真比較
    5.4 本章小結(jié)
第六章 永磁無刷直流電機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計和實驗研究
    6.1 永磁無刷直流電機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計流程
    6.2 實驗研究與分析
    6.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果目錄


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3692425