基于dSPACE永磁無刷直流電機控制策略研究.pdf

1、永磁無刷直流電機既保持了直流電機良好的調(diào)速性能,又具有結(jié)構(gòu)簡單、啟動力矩大、功率密度高、維護方便等突出優(yōu)點,因而被廣泛應(yīng)用于航空航天、精密儀器、汽車電子、家用電器等領(lǐng)域。目前,國內(nèi)外對永磁無刷直流電機及其控制技術(shù)進行了大量的研究。然而很多先進控制策略的研究都停留在理論的離線仿真研究階段,這樣得出的研究結(jié)果與實際往往有較大的偏差,且難以應(yīng)用于實際開發(fā)。另外,傳統(tǒng)電機控制算法的開發(fā)一般采用軟件編程的方法實現(xiàn),其開發(fā)過程復(fù)雜,代碼編寫工作繁重

2、,開發(fā)周期長,而基于dSPACE的半實物體仿真技術(shù)可以顯著加快永磁無刷直流電機控制器的開發(fā)。借助RTW和RTI的支持,dSPACE實現(xiàn)了和Matlab／Simulink的完全無縫鏈接,無需代碼編寫,在線模型便可生成實時代碼,并自動編譯、連接、下載到實時硬件中運行；借助于ControlDesk,dSPACE可方便的實現(xiàn)變量管理、參數(shù)在線調(diào)試等功能,從而大大縮短開發(fā)周期。正是基于以上優(yōu)點,本文搭建了一套以dSPACE為核心的永磁無刷直流電機

3、實驗平臺,并在該實驗平臺上通過離線仿真和在線實驗的方法,深入研究了PI控制、模糊PI控制和直接轉(zhuǎn)矩控制對永磁無刷直流電機性能的影響。
　　 PI控制算法作為一種經(jīng)典的控制算法,以其實時性好、易于實現(xiàn)等特點廣泛應(yīng)用于永磁無刷直流電機控制。因此本文首先利用搭建好的實驗平臺,進行了永磁無刷直流電機PI控制策略的離線仿真和在線實驗研究。然而,PI控制的效果取決于比例、積分系數(shù)之間的相互配合和制約,當(dāng)系統(tǒng)運行狀態(tài)發(fā)生變化時,需重新調(diào)節(jié)其系

4、數(shù)關(guān)系,因而表現(xiàn)出對系統(tǒng)參數(shù)變化敏感、適應(yīng)能力差的缺點。而模糊PI控制器既具有PI控制器結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、易于實現(xiàn)的優(yōu)點,同時具備模糊控制器不依賴于被控對象精確數(shù)學(xué)模型且魯棒性好的優(yōu)點,因此本文進行了永磁無刷直流電機模糊PI控制的研究,通過與PI控制的仿真和實驗對比研究,驗證了模糊PI控制算法的優(yōu)越性和可行性。無刷直流電機轉(zhuǎn)矩脈動和動態(tài)響應(yīng)性能,一直是國內(nèi)外研究的熱點,直接轉(zhuǎn)矩控制因其轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快、動態(tài)性能好而被應(yīng)用于電機控制中,然而直