无刷直流电动机及其控制系统的研究毕业(设计)论文.doc

无刷直流电动机及其控制系统的研究

无刷直流电动机及其控制系统的研究

摘要
无刷直流电动机具有高效、高控制精度、高转矩密度、低噪声的特点，通过合理设计磁路结构能够获得较高的弱磁性能，可以成为各类工具首选驱动机。
本文在介绍电动汽车中电动机及其控制系统应用现状和性能要求的基础上。首先分析了无刷直流电机的结构特点，重点研究了无刷直流电机最大转矩/电流比控制算法，并构建了Matlab/Simulink环境下无刷直流电机控制系统的仿真模型。
最后，根据无刷直流电机控制系统的仿真结果，设计了无刷直流电机直接转矩控制系统的硬件和软件，其中，硬件控制系统主要包括三相全桥逆变电路、功率驱动电路、转子位置检测电路以及功率器件的保护电路等。该系统最大特点是以电子换向线路替代了由换向器和电刷组成的机械式换向结构，使传感器可以借助DSP的强大功能获取转子位置信号，克服了机械位置传感器的存在给无刷直流电机所带来的诸多不利影响。

关键词：电动汽车，无刷直流电动机，直接转矩控制，Matlab仿真

BrushlessDCmotoranditscontrolsystem

Abstract
ThebrushlessDCmotorwithhighefficiency,highcontrolaccuracy,hightorquedensity,low-noisecharacteristics,throughtherationaldesignofmagneticcircuitstructuretoobtainahigherweakmagneticenergy,varioustoolscanbeadrivingmachineofchoice.
Onthebasisoftheintroductionofelectricvehicles,electricmotoranditscontrolsystemapplicationstatusandperformancerequirements.FirstanalyzethestructuralcharacteristicsofthebrushlessDCmotor,focusingonbrushlessDCmotortorque/currentcontrolalgorithm,andconstructasimulationmodelofthebrushlessDCmotorcontrolsysteminMatlab/Simulinkenvironment.
Finally,accordingtothesimulationresultsofthebrushlessDCmotorcontrolsystem,designofabrushlessDCmotordirecttorquecontrolsystemhardwareandsoftware,whichthehardwarecontrolsystemmainlyconsistsofthree-phasefull-bridgeinvertercircuit,drivecircuit,therotorpositiondetectioncircuitandpowerdeviceprotectioncircuit.Thesystemischaracterizedbyelectronicallycommutatedlineinsteadofthemechanicalcommutatorandbrushchangetothestructure,sothatsensorscanmakeuseofthepowerfulfeaturesoftheDSPtoobtaintherotorpositionsignals,toovercometheexistenceofthemechanicalpositionsensorstothebrushlessmanyadverseeffectsbroughtaboutbytheDCmotor.

Keywords:electricvehicles,brushlessDCmotor,directtorquecontrol,Matlabsimulation.
无刷直流电动机及其控制系统的研究

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