直流無刷電機滑模驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、直流無刷電機(Brushless DC Motor，BLDCM)是一種構(gòu)造簡單、轉(zhuǎn)矩密度較大、調(diào)速性能良好、運行可靠的新型機電一體化調(diào)速電機。在電動汽車、家電、航空航天以及工業(yè)機器人中占據(jù)了很大的市場。隨著科技的不斷發(fā)展，產(chǎn)品對電機性能的要求也越來越高。BLDCM在負載運行時會產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動，使其不適合高精度場合的應(yīng)用。面臨這種現(xiàn)狀，就急切需求一種能夠抑制該轉(zhuǎn)矩脈動的算法。滑模變結(jié)構(gòu)控制作為一種非線性控制方法，它能夠BLDCM使系統(tǒng)

2、沿著設(shè)定的狀態(tài)軌跡作滑動模態(tài)運動，對外界干擾、系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感，動、靜態(tài)特性優(yōu)良，尤其適用非線性系統(tǒng)控制中。
　　本文首先查閱了相關(guān)文獻，分析了直流無刷電機的工作原理和數(shù)學(xué)模型以及在不同的PWM調(diào)制方式下對于電機電磁轉(zhuǎn)矩的影響，對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)矩脈動的大小。針對于BLDCM負載運行轉(zhuǎn)矩脈動大的問題，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、抗擾動以及系統(tǒng)參數(shù)變化等方

3、面的優(yōu)勢，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)趨近律對該抖振進行抑制。在分析了基礎(chǔ)上電機數(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)計了改進型滑?？刂破?。再次，搭建電機滑模驅(qū)動控制系統(tǒng)的仿真模型，在仿真層面驗證理論的可行性。通過對比實驗，驗證了改進型滑?？刂破飨啾扔趥鹘y(tǒng)控制器同時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，能夠有效的削弱電機負載運行時轉(zhuǎn)矩脈動。最后，以DSP28