分段模糊PI控制在无刷直流电机中的应用研究
无刷直流电机(Brushless DC motor,BLDCM)是机械与电力电子技术相结合的产物,有效地避免了有刷电机电刷在换向时存在噪音、火花和电磁干扰等问题。由于无刷直流电机具有启动转矩大、静动态特性优良、无励磁损耗、运行效率高且易于实现调速的特点,在机器人、电动汽车、数控机床以及航空航天等领域得到了广泛应用,因此,对无刷直流电机调速控制技术展开研究具有重要的理论意义和良好的应用前景。 论文在深入分析无刷直流电机基本结构、数学模型的基础上,设计了双闭环无刷直流电机PID调速控制和基于模糊控制和PID控制相结合的模糊PI调速控制系统,并借助MATLAB仿真平台,建立了两种控制策略下无刷直流电机调速控制系统仿真模型,通过对仿真结果的分析,指出了这两种控制策略在无刷直流电机高性能调速需求中存在的不足。 为此,本文在现有无刷直流电机模糊PI调速控制系统的基础上,提出了无刷直流电机分段模糊PI调速控制策略,设计了基于分段模糊PI控制的无刷直流电机调速控制系统,并给出了仿真结果。结果表明:相比较上述两种现有无刷直流电机调速控制系统,分段模糊PI控制策略很大程度上改善了无刷直流电机控制性能,可满足调速范围广且控制精度高的高性能调速需求。 最后,在理论仿真的基础上,论文以TMS320F2812DSP为核心控制器,设计了无刷直流电机控制分段模糊PI系统硬件系统,给出了对应的控制算法,搭建了实际实验系统,实验结果验证了分段模糊PI控制策略的优越性。 论文所提出的无刷直流电机分段模糊PI调速控制策略经过了仿真、实验环节论证,达到了预期效果,为无刷直流电机控制技术的进一步研究开辟了新思路。
无刷直流电机;双闭环直流调速系统;MATLAB仿真;分段模糊PI控制
安徽农业大学
硕士
机械设计及理论
朱张青
2013
中文
TM361;TM301.2
74
2014-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）