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文檔簡介
1、無刷直流電動機(jī)利用電子換相代替機(jī)械換相,克服了傳統(tǒng)直流電機(jī)由于電刷摩擦而產(chǎn)生的一系列問題,并且具有輸出轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能好、運(yùn)行可靠等一系列優(yōu)點(diǎn),因而廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
本課題研究的是應(yīng)用于跑步機(jī)的滾筒式無刷直流電機(jī),因此對電機(jī)的控制要求很高,包括電機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)情況,電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定性和自調(diào)控的情況等。為了更方便的對電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,本文基于Matlab/Simulink平臺完成對跑步機(jī)用無刷直流電機(jī)整體系統(tǒng)的仿真工作。<
2、br> 首先,本文分析了直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu),從電機(jī)的基本工作原理出發(fā),建立了無刷直流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)此模型用Matlab/Simulink中的PSB模塊創(chuàng)建一個無刷直流電機(jī)仿真模型,作為系統(tǒng)特性分析研究的基礎(chǔ)。
其次,無刷直流電機(jī)是一種非線性的控制系統(tǒng),傳統(tǒng)的控制方法很難實(shí)現(xiàn)對它的精確控制。本文結(jié)合系統(tǒng)的特點(diǎn)設(shè)計了模糊PID控制器,模糊控制不依賴被控對象精確的數(shù)學(xué)模型,可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)控制,建立了基于模
3、糊PID控制器的直流無刷電機(jī)的控制系統(tǒng)仿真模型。進(jìn)行啟動、運(yùn)行、突加負(fù)載、及模擬人跑步等過程的仿真研究,得到了系統(tǒng)在模糊PID控制器作用下的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電流、反電動勢波形曲線,并對其進(jìn)行了分析。仿真結(jié)果表明采用模糊PID控制提高了系統(tǒng)的控制精度,驗(yàn)證了該控制系統(tǒng)的可行性。
最后,本文詳細(xì)地闡述了無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的原因,根據(jù)仿真的實(shí)際情況,重點(diǎn)分析了無刷直流電機(jī)換相轉(zhuǎn)矩脈動,并介紹了電機(jī)在運(yùn)行時換相轉(zhuǎn)矩抑制的方法,提出了
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