基于自適應模糊算法的無刷直流電機控制器設計與開發(fā).pdf

1、無刷直流電機以電子換相取代了有刷直流電機的機械換相，解決了電刷帶來的種種問題，具有結構簡單，運行可靠，調速性能好的優(yōu)點，在各行各業(yè)中都得到了廣泛的應用。目前，很多專家學者都在對無刷直流電機的控制進行研究，以期能讓無刷直流電機的優(yōu)勢發(fā)揮更加充分。研究人員在電機的控制算法方面采用的策略有模糊控制，自適應控制，神經網絡控制等。 模糊控制是以模糊集合論，模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎的一種計算機數學控制，屬于非線性控制的一種。模糊控制

2、正成為智能控制的一種重要而又有效的形式，它和神經網絡控制，遺傳算法理論，自適應控制理論等學科相融合，正在顯示出巨大的力量。鑒于模糊控制在現代控制中體現出的優(yōu)越性，本文以模糊算法為主體，融合自適應控制理論，得到了自適應模糊算法；然后設計了以DSP為核心的無刷直流電機驅動控制器，把自適應模糊算法應用到電機的實際控制中，期待電機能體現出較好的靜態(tài)和動態(tài)特性。 首先，本文對無刷直流電機的發(fā)展狀況，國內外研究現狀進行了介紹。為了對無刷直流

3、電機的控制能有清楚的認識，還詳細說明了其工作原理，并給出了電機數學模型。由于本文將主要使用模糊算法對電機進行控制，因此也對模糊控制進行了介紹。無刷直流電機存在難以建立精確數學模型的缺陷，直接使用Matlab/Simulink建立的數學模型并不理想，因此本文在電機控制器設計階段，提出使用半實物仿真技術輔助開發(fā)。接著簡單介紹了dSPACE半實物仿真系統(tǒng)的特點，分別對驅動控制器各模塊進行建模，并使用dSPACE對提出的自適應模糊控制算法進行了

4、仿真階段的檢驗。 然后，本文設計了無刷直流電機的驅動控制器，并從功率逆變電路，位置傳感器檢測，電源系統(tǒng)以及速度計算模塊詳細說明了系統(tǒng)硬件的組成；從主程序流程，中斷服務程序流程和控制算法設計闡述了軟件系統(tǒng)的組成。為了檢驗自適應模糊算法的有效性，以一臺2.2kw的電機作為實驗對象，和PID控制算法在電機啟動階段和平穩(wěn)運行過程中負載突變這兩種情況下電機速度進行了對比，詳細記錄了電機速度的超調和超調恢復時間。 最后，實驗結果對比