无刷直流电动机(BLDCM)的应用领域越来越广阔,对于无刷直流电动机的研究也是比较成熟的,本课题的研究目的在于为无刷直流电动机验证一种简单的系统辨识的方法。本文通过实验测量了无刷直流电动机的霍尔(Hall)信号和反电动势信号,利用阶跃激励辨识系统的模型,进行了PID控制器设计的仿真,并且对电机进行了实验,验证了PID控制器的可行性。本文主要的研究内容包括以下几个方面:(1)根据BLDCM的有位置信号和无位置信号的规律,分析出换相逻辑的确定方法,给出了在这两种控制方法下的转速调节控制流程图。通过对BLDCM的反电动势采样电路设计,避免了软件反电动势梯形波过零点的检测,而且通过过流保护等电路的设计实现了对BLDCM的各种保护。(2)采用了阶跃激励的方法,辨识出BLDCM的模型,避免了对BLDCM自感、互感、阻尼系数、转动惯量等参数的测量,只需根据电机的传递函数即可设计PID控制器。(3)利用所求得的电机传递函数,在Matlab的Simulink中进行增量式PID控制器设计,确定PID参数,并利用确定的PID控制参数对电机进行控制,这样做可以减少PID参数调节的周期。(4)为了解决工作环境或系统模型变化时PID参数不能自修正的问题,在PID的基础上采用了一种改进的单神经元自适应控制方法,并在Matlab中进行了仿真。本文的系统仿真与实验结果表明BLDCM辨识的模型与设计的PID控制器具有良好的可行性与适用性,为无刷直流电动机的系统辨识提供了实验基础。