直流無刷電機滑模驅動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、直流無刷電機(Brushless DC Motor，BLDCM)是一種構造簡單、轉矩密度較大、調速性能良好、運行可靠的新型機電一體化調速電機。在電動汽車、家電、航空航天以及工業(yè)機器人中占據了很大的市場。隨著科技的不斷發(fā)展，產品對電機性能的要求也越來越高。BLDCM在負載運行時會產生較大的轉矩脈動，使其不適合高精度場合的應用。面臨這種現(xiàn)狀，就急切需求一種能夠抑制該轉矩脈動的算法。滑模變結構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文獻，分析了直流無刷電機的工作原理和數(shù)學模型以及在不同的PWM調制方式下對于電機電磁轉矩的影響，對比分析了在換相期間與非換相期間不同調制方式下電磁轉矩脈動的大小。針對于BLDCM負載運行轉矩脈動大的問題，確立了PWM-ON的調制方式。其次，分析了滑模變結構控制算法在穩(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。在分析了基礎上電機數(shù)學模型以及滑模變結構控制原理的基礎之上設計了改進型滑?？刂破?。再次，搭建電機滑模驅動控制系統(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矩脈動。最后，以DSP28