高溫環(huán)境無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)傳感器控制方法研究.pdf

1、無(wú)刷直流電機(jī)具有運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好、控制簡(jiǎn)單、可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)，不僅被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、信息、家電、工業(yè)自動(dòng)化等常規(guī)領(lǐng)域，更是在諸如航空航天、油田探測(cè)、車(chē)載系統(tǒng)等高溫極端環(huán)境中得到了充分的使用。
　　由于在高溫環(huán)境中，位置傳感器無(wú)法正常工作，電機(jī)需要以無(wú)傳感器方式運(yùn)行，因此對(duì)無(wú)傳感器位置檢測(cè)方法的研究具有重要意義。同時(shí)，寬范圍溫度變化導(dǎo)致電機(jī)參數(shù)發(fā)生改變，從而使基于常溫參數(shù)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)性能變差，因此需要同時(shí)對(duì)變參數(shù)系統(tǒng)控

2、制方法進(jìn)行研究。本文從上述兩點(diǎn)出發(fā)，對(duì)高溫環(huán)境無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)傳感器調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。
　　本文在詳細(xì)分析無(wú)刷直流電機(jī)的基本組成、電機(jī)換相原理及過(guò)程、反電勢(shì)過(guò)零檢測(cè)法原理及其實(shí)現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，首先建立了計(jì)及溫度參數(shù)的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而提出無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)傳感器調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速方案。然后，本文深入研究了寬范圍溫度變化對(duì)電機(jī)參數(shù)以及模型的影響，并在此基礎(chǔ)上分析了溫度變化對(duì)開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特性、動(dòng)態(tài)特性的影響，以及溫度變化對(duì)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速電流雙

3、閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)的影響。
　　本文采用模糊 PID控制器作為轉(zhuǎn)速控制器，電流控制器沿用傳統(tǒng) PI調(diào)節(jié)器的控制方法，并基于Matlab對(duì)轉(zhuǎn)速模糊 PID控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后，本文在Matlab/Simulink中搭建了考慮溫度的無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，并對(duì)高溫環(huán)境下的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，得到了電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速指令下的啟動(dòng)及平穩(wěn)運(yùn)行工作波形、突加負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速調(diào)整曲線，同時(shí)通過(guò)階躍響應(yīng)對(duì)比了模糊PID控制器與傳統(tǒng)PI