【摘 要】
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无刷直流电机不仅结构简单、运行可靠、维护方便,而且具有传统有刷直流电机工作效率高、调速性能优越的特点,应用范围十分广泛。无刷直流电机运行时需要获取转子位置,无位置传感器方式通过设计电路对电压或电流等参数进行采集和计算而间接的获取电机换相信息,取代了位置传感器,克服了位置传感器易受环境影响且容易损坏的缺点,因此,成为了当前研究的热点。本文首先阐述了无刷直流电机的背景情况和研究意义,并且对无刷直流电机
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无刷直流电机不仅结构简单、运行可靠、维护方便,而且具有传统有刷直流电机工作效率高、调速性能优越的特点,应用范围十分广泛。无刷直流电机运行时需要获取转子位置,无位置传感器方式通过设计电路对电压或电流等参数进行采集和计算而间接的获取电机换相信息,取代了位置传感器,克服了位置传感器易受环境影响且容易损坏的缺点,因此,成为了当前研究的热点。本文首先阐述了无刷直流电机的背景情况和研究意义,并且对无刷直流电机的发展及关键及技术研究现状进行了详细介绍。其次,分析了反电动势过零点检测换相信号方法的工作原理,介绍了三段式启动方法的原理及具体实现步骤。然后针对电机调速范围较大,三段式启动法对电机启动阶段转速波形影响较大的情况,在给定转速与当前转速差值较大的情况下,采用经典PI控制,并在PI控制阶段加入分段限幅环节,当无刷直流电机稳定运行时,自动切换为模糊PI控制。使得无刷直流电机控制系统具有较大的调速范围,响应速度快,抗干扰能力强的优点。通过Matlab/Simulink构建了仿真模型,验证三段式启动与反电动势法的正确性,对比分析不同控制方法下的转速波形,验证改进方法的优越性。最后,基于STM32F103RCT6搭建了无位置传感器无刷直流电机控制系统的硬件和软件实验平台,经过对比,仿真与实验结果和理论分析一致,验证了此设计方法的正确性与优越性。图[59]表[6]参[78]
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