基于Matlab无刷直流电机双闭环调速系统仿真研究_张克涵

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1、第48卷第2期Vol.48．No.22015年2月MICＲOMOTOＲSFeb.2015基于Matlab无刷直流电机双闭环调速系统仿真研究张克涵，狄正飞，刘晓强，武黎明(西北工业大学航海学院，西安710072)摘要:在分析无刷直流电机(BLDCM)数学模型和双闭环控制原理的基础上，提出了一种建立BLDCM调速系统仿真模型的新方法。在Matlab/Simulink环境下，把功能模块和S函数相结合，实现了BLDCM本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建了BLDCM调速系统的仿真模型

2、。仿真和试验结果证明了该方法的有效性，同时也适用于验证其他控制算法的合理性，为实际电机调速系统设计提供了新的思路。关键词:无刷直流电机;电流滞环;双闭环中图分类号:TM36+1文献标志码:A文章编号:1001-6848(2015)02-0044-05DOI:10.15934/j.cnki.micromotors.2015.02.009SimulationandＲesearchonDual-loopＲegulatingVelocitySystemofBrushlessDCMotorBasedonMatlabZHAN

3、GKehan，DIZhengfei，LIUXiaoqiang，WULiming(SchoolofMarineEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi'an710072，China)Abstract:BasedonthemathematicalmodelofthebrushlessDCmotor(BLDCM)andthetheoryofdual-loopsystemcontrol，anovelmethodformodelingandsimulationof

4、BLDCMcontrolsystemwasproposed.InMatlab/Simulink，bythecombinationoftheisolatedfunctionalblocksandS-functions，thesystemblockssuchasBLDCMblock，speedcontrollerblock，Hysteresiscurrentcontrollerblock，ect.，weremodeled.Bytheorganiccombinationofthesesystemblocks，themo

5、delofBLDCMcanbeestablishedsmoothly.Therea-sonabilityandvalidityweretestifiedbythecoincidenceofthesimulationandexperimentationresultsandthe-oryanalysis.Thisnovelmethodoffersanewthoughtwayfordesigninganddebuggingactualmotorsystems.Keywords:BLDCM;hysteresiscurre

6、nt;dual-loop型和双闭环调速系统原理的基础上，借助于Matlab0引言强大的仿真建模能力，在Matlab/Simulink中建立了永磁无刷直流电机(BrushlessDCMotor，BLD-BLDCM调速系统的仿真模型，并进行了调速系统的［2-3］CM)以其体积小、效率高、转动惯量小、控制方法试验，仿真和试验结果验证了该方法的有效性，相对简单、控制效果较好等优点，同时还保留了普也为实际电机调速系统的设计提供了新的思路。通直流电动机优良的机械特性，广泛应用于伺服控［1］1BLDCM的数学模型制、航空航天、

7、机器人等领域。随着BLDCM的应用领域的越来越广，要求设计的电机调速系统不本文中的无刷直流电机以两相导通星形三相六状仅结构简易、成本低廉，还要控制算法合理、开发态为例，直接利用电机本身的各变量来建立BLDCM周期短。建立有效的BLDCM调速系统的仿真模型的数学模型。可以有效的节省调速系统设计时间，快速验证施加在建立模型前假设以下条件成立:于系统的控制算法，同时可以充分利用计算机仿真(1)定子绕组为60°相带整距集中绕组，星形的优越性，人为地改变系统的结构，加入不同的扰连接。动和参数变化，以便考察系统在不同结构和不

8、同工(2)忽略齿槽效应、磁路饱和。况下的动、静态特性。本文在分析BLDCM数学模(3)不计涡流和磁滞损耗。收稿日期:2014-06-05作者简介:张克涵(1971)，男，副教授，研究方向为基于DSP的无刷直流电机控制系统、AUV非接触式充电及数据传输、系统辨识等。狄正飞(1988)，男，硕士研究生，研究方向为电机控制与电力传动。2期张克涵等:基于Matlab无刷直流电机双