一类非线性直流电机的转速控制技术+MATLAB仿真

摘要近年来，永磁无刷直流（BLDC）电动机得到了迅速的发展，它最主要的特点就是使用电子换相替代传统直流电动机的机械换向，克服了机械换向所带来的的换相火花、电机损耗和噪音等问题。同时BLDC电机具备体积小、调速性能好、效率高的优良特性，使得BLDC电机在工业和日常生活中得到了广泛应用，对其先进控制技术的研发具有良好的前景。30699
本文一开始陈述了BLDC电动机的研究意义与背景，接着介绍了BLDC电动机的发展历程与应用场合。然后根据BLDC电动机组成结构和它的运行原理，分析BLDC电动机的数学模型，并由此开始了对非线性BLDC电动机系统的输入/输出线性化技术和自适应控制的设计研究。最后对搭建仿真平台，通过MATLAB进行仿真设计。
关键词无刷直流电机线性化转速控制 MATLAB仿真
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Speed control technique of brushless DC motor
Abstract
In recent years, the brushless DC motor（BLDCM） has been rapid development.BLDCM is used electronic commutator instead of mechanical one.The BLDCM thus overcomes traditional DC motor’s disadvantages:electrospark,noise and motor loss．In addition,BLDC motor’s superior characteristics scuh as small size, good speed control performance and high efficiency make it is widely applied to industry and people’s daily lives. Therefore,Research and development on the control system for BLDCM ,the prospects is positive.
Firstly,I introduced the research background and significance of BLDC motor．Secondly,based on the mathematical model of the Brushless DC motor(BLDCM),and then began the research of nonlinear BLDC motor control system with input-output linearization techniques and adaptive control.Finally,Build a simulation platform for simulation and design through MATLAB for nonlinear BLDC motor control system.
Keywords　BLDC linearization speed control MATLAB simulation
目次
1 引言 1
1.1 无刷直流电机的研究背景和意义 1
1.2 无刷直流电机的发展历程 1
1.2 无刷直流电机的应用场合 3
2 无刷直流电机的基本结构和运行原理 4
2.1 基本结构 4
2.2 工作原理 7
2.3 数学模型 8
3 无刷直流电机的建模与仿真 11
3.1 建模 11
3.2 输入输出线性化 13
3.3 自适应控制 15
3.4 仿真 17
结论 22
致谢 23
参考文献24
1　引言
1.1 无刷直流电机的研究背景与意义
随着电力电子技术的迅速发展，BLDC电机已成为一种成熟的新型直流电机，在很多领域得到了广泛应用，并发展势头良好，如航空航天、计算机、自动化设备、电动汽车、智能机器人、变速制冷、电动交通工具等领域。另外随着科技的发展，人们生活水平的提升，对 BLDC相关产品的技术要求也在逐步提高。例如家用空调器，耗电量大，而且产生噪音，所以使用能无级调速BLDC电机的空调应运而生，它能根据室内温度变化自动变速运转，同时又降低了电机振动所带来的噪音。而且变速空调更为节能，比不调速空调要省电。这在崇尚节能减排、绿色生活的现代生活方式下，无刷直流电机无疑具有非常乐观的发展前景和强大的生命力。
上世纪70年代初期，部分高等学校和科研院所开始了对BLDC电动机技术的开发研究。遗憾的是，发展到了本世纪初，国内形成相关系列产品的生产厂家并不多，并且一直到现在也没有指定统一的国家标准[8]。我国现有的永磁无刷直流电机综合研制水平要落后于国际先进水平至少30年，而且国内对某些特殊场合所需要的高性能、高精度BLDC电动机的研发水平太低，导致绝大部分都需要从国外进口。据不完全统计，仅每年的进口费用就需要两亿美元左右，这已经严重制约了我国BLDC电机的发展。从另一个角度来说，我国的稀土资源（比如钐钴钕、铁硼等永磁材料）的含量非常丰富，占据了世界总储量的75%之多。所以，研究与开发永磁BLDC电动机相关的技术和产品，对促进我国的经济发展也有着特殊的意义。设计出更高效、更实用、更精确的调速技术，对推动我国BLDC电动机研发技术的升级换代有着至关重要的作用。一类非线性直流电机的转速控制技术+MATLAB仿真:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_26562.html