無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制及四開關(guān)逆變器控制研究.pdf

1、無刷直流電機(jī)具有調(diào)速范圍寬、功率密度高、電磁污染小、運(yùn)行可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)，在伺服控制、電動(dòng)車輛、機(jī)器人技術(shù)及家用電器等工業(yè)和民用領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。為進(jìn)一步提高其性能，本文主要從無位置傳感器控制、新型逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)控制及智能控制等方面進(jìn)行了深入研究。
　　 為提高無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制的可靠性，本文分析了線反電勢(shì)與換相時(shí)刻對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)傳統(tǒng)反電勢(shì)法進(jìn)行了改進(jìn)，研究了無需移相π/3電角度的無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法。通

2、過總結(jié)線反電勢(shì)變化規(guī)律、提出新的線反電勢(shì)檢測(cè)方法及對(duì)濾波誤差相移補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了基于線反電勢(shì)的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制，并進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。該策略硬件電路結(jié)構(gòu)簡單，算法易于實(shí)現(xiàn)，避免了傳統(tǒng)反電勢(shì)法在移相π/3電角度過程中帶來的誤差，提高了位置檢測(cè)的快速性與準(zhǔn)確度。
　　 隨著無刷直流電機(jī)的廣泛應(yīng)用，越來越多的學(xué)者關(guān)注于維持電機(jī)高性能的同時(shí)降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成本。針對(duì)無刷直流電機(jī)的四開關(guān)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本文分析了電機(jī)C相電流與電機(jī)工

3、作模式的關(guān)系，通過重新設(shè)計(jì)控制策略，改進(jìn)了對(duì)四開關(guān)逆變器控制需要檢測(cè)兩相電流的方法，實(shí)現(xiàn)了基于C相電流的四開關(guān)逆變器無刷直流電機(jī)單電流傳感器控制。該策略在四開關(guān)逆變器基礎(chǔ)上，進(jìn)一步節(jié)省了成本，同時(shí)保證了電機(jī)的性能，為無刷直流電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。
　　 傳統(tǒng)的PID控制算法在控制非線性系統(tǒng)時(shí)隨動(dòng)性差，不易滿足高精度伺服系統(tǒng)的控制要求。本文研究了基于小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID復(fù)合控制的智能控制系統(tǒng)，通過小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)

4、大的映射能力，來實(shí)現(xiàn)參數(shù)的在線調(diào)節(jié)，使無刷直流電機(jī)在不同的運(yùn)行環(huán)境下都能快速、準(zhǔn)確的跟蹤給定指令。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，控制系統(tǒng)兼顧了常規(guī)控制器快速性及智能控制器精確性的優(yōu)點(diǎn)，轉(zhuǎn)速超調(diào)量小，調(diào)節(jié)時(shí)間短，有效的抑制了負(fù)載擾動(dòng)的影響，具有較好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。
　　 電梯門機(jī)是無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用方向，為提高電梯門機(jī)的安全性與舒適性，本文設(shè)計(jì)了無位置傳感器控制的無刷直流電機(jī)電梯門機(jī)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以TMS320F2812 D