直流無(wú)刷電機(jī)滑模驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、直流無(wú)刷電機(jī)(Brushless DC Motor，BLDCM)是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)矩密度較大、調(diào)速性能良好、運(yùn)行可靠的新型機(jī)電一體化調(diào)速電機(jī)。在電動(dòng)汽車(chē)、家電、航空航天以及工業(yè)機(jī)器人中占據(jù)了很大的市場(chǎng)。隨著科技的不斷發(fā)展，產(chǎn)品對(duì)電機(jī)性能的要求也越來(lái)越高。BLDCM在負(fù)載運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，使其不適合高精度場(chǎng)合的應(yīng)用。面臨這種現(xiàn)狀，就急切需求一種能夠抑制該轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的算法?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制作為一種非線(xiàn)性控制方法，它能夠BLDCM使系統(tǒng)

2、沿著設(shè)定的狀態(tài)軌跡作滑動(dòng)模態(tài)運(yùn)動(dòng)，對(duì)外界干擾、系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感，動(dòng)、靜態(tài)特性?xún)?yōu)良，尤其適用非線(xiàn)性系統(tǒng)控制中。
　　本文首先查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，分析了直流無(wú)刷電機(jī)的工作原理和數(shù)學(xué)模型以及在不同的PWM調(diào)制方式下對(duì)于電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的影響，對(duì)比分析了在換相期間與非換相期間不同調(diào)制方式下電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的大小。針對(duì)于BLDCM負(fù)載運(yùn)行轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的問(wèn)題，確立了PWM-ON的調(diào)制方式。其次，分析了滑模變結(jié)構(gòu)控制算法在穩(wěn)定性、抗擾動(dòng)以及系統(tǒng)參數(shù)變化等方

3、面的優(yōu)勢(shì)，論證了采用不同的滑模面與控制律系統(tǒng)固有抖振的大小，確立了分段式積分滑模面和修正指數(shù)趨近律對(duì)該抖振進(jìn)行抑制。在分析了基礎(chǔ)上電機(jī)數(shù)學(xué)模型以及滑模變結(jié)構(gòu)控制原理的基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)了改進(jìn)型滑?？刂破?。再次，搭建電機(jī)滑模驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真模型，在仿真層面驗(yàn)證理論的可行性。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了改進(jìn)型滑?？刂破飨啾扔趥鹘y(tǒng)控制器同時(shí)具有更好的跟蹤性能，能夠明顯的削弱抖振現(xiàn)象，系統(tǒng)魯棒性更強(qiáng)，能夠有效的削弱電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。最后，以DSP28