导读:本文包含了无刷直流电动机控制系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:直流电动机,直流电机,控制系统,永磁,端电压,电动势,稳态。
无刷直流电动机控制系统论文文献综述
马安飞[1]（2019）在《基于太阳能最大功率点跟踪的无刷直流电动机无位置控制系统的研究》一文中研究指出在全球能源消耗和环境污染日益严重的今天,太阳能作为一种可再生和无污染的能源,成为了人类解决能源危机的有效途径之一。但目前光伏系统普遍存在利用率低的问题,因此开展对太阳能最大功率点跟踪的研究对于提高光伏系统利用效率具有非常重要的意义。无刷直流电动机作为21世纪电机领域的佼佼者,已在很多领域中得到了广泛应用,但其位置传感器仍然在一定程度上限制了其应用场合,因此开展对无刷直流电动机无位置传感器控制方法的研究也是十分必要的。本文设计的基于太阳能最大功率点跟踪的无刷直流电动机无位置控制系统是光伏系统和电机系统的结合,具有非常广阔的应用前景。本文围绕此系统进行了如下工作:首先,本文对光伏电池和无刷直流电动机的基本原理进行了介绍。在光伏电池方面,主要介绍了光伏电池的物理结构、工作原理和数学模型,并在Matlab/Simulink环境中搭建了光伏电池模型。为了验证该模型的正确性,对光伏电池模型的输出特性进行了仿真分析。在无刷直流电动机方面,主要介绍了无刷直流电动机的系统组成、运行原理和数学模型。其次,本文对太阳能最大功率点跟踪方法中的扰动观测法和无刷直流电动机无位置控制中的反电动过零点位置检测法的实现原理进行了详细的介绍。为了对这两种算法的性能进行验证,本文搭建了基于扰动观测法的最大功率点跟踪系统和基于反电动势过零位置检测的无刷直流电动机无位置控制系统,并对这两个系统的仿真实现结构图做了详细的介绍。仿真结果表明了这两种算法的正确性和有效性。然后,本文搭建了一套基于太阳能最大功率跟踪的无刷直流电动机无位置控制系统,并对系统中的硬件设计和软件设计都做了详细的说明。硬件部分主要介绍了以TMS320F28035数字信号处理器为核心的控制系统的硬件设计、基于Buck变换器的最大功率点跟踪系统的硬件设计和基于叁相全桥逆变电路的无刷直流电动机驱动系统的硬件设计。软件部分主要介绍了扰动观测法的程序设计、无刷直流电动机起动程序的设计、无刷直流电动机位置闭环程序的设计和速度检测程序的设计。最后,为了验证系统的性能,本文进行了一系列的实验。最终结果一方面证明了本文所搭建系统的硬件设计和软件设计的正确性,另一方面也证明了基于反电动势过零点位置检测算法能够很好的实现无刷直流电动机的无位置控制。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2019-03-01）
赵树刚[2]（2018）在《高速永磁无刷直流电动机及其控制系统的研究》一文中研究指出永磁无刷直流电机具有可控性好、功率密度大、动态响应快、运行效率高等一系列优点,因而在高速领域中得到了越来越广泛的应用。高速永磁无刷直流电机需要配备相应的控制系统才能运行,由于传统有位置传感器无刷直流电机在一些条件恶劣的场合呈现出诸多弊端,近些年来永磁无刷直流电动机无位置传感器控制越来越成为研究的热点。本文研究的高速永磁无刷直流电动机主要应用在小型复合分子泵中,小型复合分子泵是一种分子真空泵,这种分子泵是在分子流区域内依靠高速运动的刚体叶片传递给气体分子动量,从而使气体分子产生定向流动以达到抽气获得真空的目的。在电机本体方面,由于高速电机位于分子泵内部,电机正常工作环境接近真空,这就给电机的散热带来了很大的困难,而课题要求电机工作时温升不超过20K,因此在电机本体设计时必须着重考虑电机的发热问题。鉴于此,设计电机本体时我们采取了很多措施,如电机定子采用了 0.2mm厚的硅钢片,转子采用无铁心结构,永磁体采用低电导率的粘接钕铁硼配合不导电的碳纤维套筒进行保护。这些措施大大降低了转子的涡流损耗,减少了电机的发热。在电机的控制方面,为提高电机效率,降低电机的转矩波动,改善电机的运行性能。在分析了不同PWM斩波方式下绕组中性点电压变化特点和不同PWM斩波方式下非导通相绕组续流情况的基础上,决定采用上下桥均斩波的驱动方式,位置检测方法则采用以直流电源中点为参考电压点的“端电压法”。为解决电机的换相误差问题,本文提出了基于非导通相绕组非导通期间中点时刻电压的闭环相位校正方法。该方法可以对电机的换相误差进行实时监测和校正,使电机时刻处于最佳换相状态运行。采用该方法后,电机绕组的换相误差大大降低,转矩波动明显减小,同时提高了电机的效率和运行的稳定性。最后通过实验证明,该方法是正确有效的。无位置传感器高速永磁无刷直流电机的另一个问题是起动问题,由于分子泵是一种大惯量负载,电机起动时间较长,其起动环节可以分成开环起动和闭环升速两部分,针对开环起动部分,在传统硬件升频升压起动法的基础上,我们采用了改进的软件升频升压起动法,该方法可以在不增加任何硬件电路基础上实现电机的可靠起动,且起动步长和起动电压参数可以通过上位机实时调整,大大提高了控制系统的鲁棒性;针对闭环升速部分,在电机的闭环升速阶段加入了基于转速和绕组电流的双闭环PI调节并对绕组电流加以限幅,这样既能保证电机转速平滑上升又能避免因绕组电流冲击而导致换相失败,提高了电机起动成功率。最后,基于上述研究,本文以dsPIC30F3011为主控芯片,设计开发了基于“端电压法”的高速永磁无刷直流电动机无位置传感器控制系统,并通过RS485串口通讯实现上位机对电机实时控制和状态监测,试验证明,本系统可以安全可靠运行,满足小型分子泵的控制要求。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-01）
宋连庆,袁世博,韩兴会[3]（2018）在《基于DSP无刷直流电动机控制系统设计》一文中研究指出无刷直流电动机具有结构简单,效率高节能等特点使其被广泛应用在经济发展的各项领域,该文以改善无刷直流电机的调速控制性能来作为要求,设计了以浮点型高性能DSP28335为控制核心的电动机转速控制系统。通过了解无刷直流电动机工作原理,在无刷直流电动机原来基础上设计了电压电流双闭环PID控制系统,从硬件和软件两个方面完成了无刷直流电动机控制系统的设计。控制系统包含无刷直流电动机的硬件驱动电路以及PWM控制调速软件系统。并在Matlab/Simulink中对控制系统进行搭建建模仿真实验,验证了此调速控制系统具有启动稳定迅速、调速性能优良以及控制精度高等优点,具有良好的静态,动态特性以及自适应性。(本文来源于《计算机与数字工程》期刊2018年03期）
刘曦[4]（2017）在《基于SVPWM无刷直流电动机控制系统研究》一文中研究指出无刷直流电动机(Brushless DC Motor,以下简称BLDCM)以其自身结构简单、调速范围广、扭矩大、噪声低、可靠性性能优良等特点广泛应用于现代工业自动化、航空航天等领域,无刷直流电动机控制系统稳、准、快特性成为广大科研工作者不懈追求的目标。本文首先结合国内外关于研究无刷直流电动机文献资料,介绍无刷直流电动机发展历程及研究现状;从研究对象自身机械结构、运动原理方面入手,采用SVPWM控制方式建立无刷直流电动机控制系统。在以上理论的基础上,搭建无刷直流电动机实验平台。实验平台主要分为电机控制电路和驱动电路,选用ARM COTEX-M3系列芯片作为控制系统主控芯片,驱动电路采用N+N结构选用F540NS型号MOSFET,以IR2101作为MOSFET驱动芯片。本文研究重点在于采用正弦波SVPWM控制方式,以“叁电阻采样法”配合霍尔传感器实现控制系统PID电流环与速度环双闭环。研究中结合电动机本体在运动过程中参数非线性变化,控制算法根据被控对象参数变化实时调整PID参数,从而实现无刷直流电动机稳定、快速、准确的控制。最后通过实验平台测试,验证了本论文设计无刷直流电动机控制系统方案科学合理,电机控制能达到稳定、快速、准确的控制性能指标,实现了预期设计要求。(本文来源于《华东交通大学》期刊2017-06-30）
韩璐[5]（2017）在《基于PIC无感无刷直流电动机控制系统研究》一文中研究指出无刷直流电动机搭载电子换相系统,能够有效的克服有刷直流电动机机械磨损、结构复杂、检修维护困难等缺点,广泛的应用到需较高调速性能的数控机床、机器人、家电、自动化办公设备等领域。传统无刷直流电动机选用霍尔等机械式传感器用于转子位置获取,其体积较大、成本较高,使用具有一定的局限性。因而无位置传感器无刷直流电机成为近年来的研究热点。本文围绕无位置传感器无刷直流电动机控制系统进行研究。分析无刷直流电动机结构及运行方式;在此基础上,详细介绍了无位置传感器无刷直流电动机的转子位置检测方式,包括反电动势过零点检测、叁次谐波检测等;由于无位置传感器起动的特殊性,文中选用“叁段式”起动方式。搭建无刷直流电动机数学模型,并以传统PI控制为基础,选用神经元自适应PID、模糊变系数PID等进行算法优化,以转速仿真结果,验证算法具有更好的鲁棒性和跟踪性。选用dsPIC30F4011为控制核心,搭建硬件电路,提出不同的控制方案;并对逆变主电路、驱动电路、反电动势过零点检测电路、故障处理电路等主要电路做出说明。经MATLAB/Simulink仿真及搭建实验平台验证,此控制系统具有较好的控制效果和较强的实用性。(本文来源于《山东科技大学》期刊2017-05-10）
汪雄[6]（2016）在《无刷直流电动机矢量控制系统的研究》一文中研究指出无刷直流电动机是随着永磁材料和电力电子技术的快速发展而研制的一种新型电动机,它用电子换相线路代替普通直流电动机的机械电刷和换向器,从而解决了由于电刷和换向器之间的摩擦而产生的换向火花、电刷机械磨损和电磁干扰等问题。因此无刷直流电动机不仅继承了直流电动机所具备的优点,还拥有结构简单、维护简单等方面特点,这一系列的优点使得它在传动系统和伺服系统中得到了极为广泛的应用。由于方波驱动的无刷直流电动机输出转矩脉动较大,运行噪声大,而采用矢量控制的正弦波无刷直流电动机不仅转矩脉动小、运行噪声低,还具有和普通直流电动机相媲美的调速性能,因此对无刷直流电动机矢量控制系统的研究具有实际应用意义。论文首先介绍了无刷直流电动机的内部结构、建立其数学模型,并且推导了CLARK变换、PARK变换及其逆变换的变换矩阵,详细叙述了SVPWM调制的原理和数字化实现方法,建立了以id=0为控制策略的无刷直流电动机矢量控制系统。其次,论文根据无刷直流电动机这一非线性、多变量、强耦合的控制系统,针对传统PI控制器的不足,将模糊控制应用到速度环的PI控制中,综合它们的优点,对速度环设计了一种模糊PI控制器。该控制方法利用模糊控制算法对PI控制器参数进行自调整,从而提高了控制系统的动态性能和静态精度。利用MATLAB/Simulink搭建无刷直流电动机矢量控制系统仿真模型,分别对传统PI控制器和模糊PI控制器作用下的矢量控制系统进行仿真研究,并进行对比分析。最后,以SH79F1611为微处理器,搭建无刷直流电动机矢量控制系统的硬件实验平台,并且为控制系统设计了多端反激式开关电源;在Keil uvision4开发环境下用C语言编写软件程序,完成控制系统的软件设计。对实验平台进行调试运行,对实验结果进行分析,验证了控制系统的可行性。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2016-10-18）
田凯,樊战亭,张小青,李丁丁[7]（2016）在《基于单片机的无刷直流电动机速度控制系统设计》一文中研究指出本文以STC12C5A60S2单片机为核心设计出了无刷直流电动机速度控制系统,给出了控制系统总体方案。设计出了系统的硬件电路,包括由MOSFET构成叁相逆变及其驱动电路、转向及转速给定电路和LCD显示电路等,并给出了控制系统软件流程。制作出了控制系统实物,验证了本文所设计的控制系统能够可靠驱动无刷直流电机可靠运行。(本文来源于《电子世界》期刊2016年11期）
阮波,陈永军[8]（2016）在《基于C#的无刷直流电动机控制系统综合实验平台开发》一文中研究指出介绍了基于C#的无刷直流电动机控制综合实验系统,给出了系统的硬件结构图和无刷直流电机无霍尔传感器控制的流程图以及上位机通信接口的协议。针对PI控制参数难以整定的难题,设计了上位机速度监控程序,能直观地对电机转速和转速设定值进行实时监控,能选择适合在不同的转速下最佳的PI调节参数。实验结果表明,所设计的控制器参数调节系统可以降低系统的稳态误差,实现对电机的高精度速度控制,为学生创新实验提供了新的实验平台。(本文来源于《实验技术与管理》期刊2016年05期）
乔春雨,杨群,于杰,冯学谦[9]（2016）在《舱门控制系统用无刷直流电动机的设计》一文中研究指出无刷直流电动机具有体积小、功率密度高、调速性能好等优点,广泛用于航天、航空、船舶、兵器、战车等领域。本文根据舱门控制系统的技术要求,选用无刷直流电动机作为其执行机构。通过对极槽配合、转子结构、电磁负荷、气隙、极弧系数等参数进行分析,确定了设计方案。并使用有限元分析软件进行仿真计算,得到电机电流、转速、效率、堵转转矩和磁场分布。根据仿真计算结果,设计并试制了电机样机,对试验结果与计算结果进行对比分析。(本文来源于《2016第五届民用飞机航电系统国际论坛论文集》期刊2016-04-19）
王冲[10]（2015）在《基于飞轮储能系统的无轴承无刷直流电动机内模控制》一文中研究指出飞轮储能系统具有比能量高、寿命长、无污染、免维护等特点,在电动汽车领域有着潜在的应用价值。无轴承无刷直流电机是一种新型的高性能电机,以其代替传统电机作为飞轮储能的驱动电机,可以减少机械摩擦、降低噪声、提高电机转速。但是电动汽车中运行环境复杂、突发状况多,为了提高控制系统对电机参数变化以及不确定的外部干扰的调节能力。对传统的内模控制进行改进,分别设计转速系统和悬浮力系统的内模控制器。并建立仿真模型,设计实验。经仿真结果表明,在发生负载扰动时,系统具有较强的鲁棒稳定性。最后通过试验样机进行试验,验证了系统的有效性。(本文来源于《微特电机》期刊2015年12期）
无刷直流电动机控制系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
永磁无刷直流电机具有可控性好、功率密度大、动态响应快、运行效率高等一系列优点,因而在高速领域中得到了越来越广泛的应用。高速永磁无刷直流电机需要配备相应的控制系统才能运行,由于传统有位置传感器无刷直流电机在一些条件恶劣的场合呈现出诸多弊端,近些年来永磁无刷直流电动机无位置传感器控制越来越成为研究的热点。本文研究的高速永磁无刷直流电动机主要应用在小型复合分子泵中,小型复合分子泵是一种分子真空泵,这种分子泵是在分子流区域内依靠高速运动的刚体叶片传递给气体分子动量,从而使气体分子产生定向流动以达到抽气获得真空的目的。在电机本体方面,由于高速电机位于分子泵内部,电机正常工作环境接近真空,这就给电机的散热带来了很大的困难,而课题要求电机工作时温升不超过20K,因此在电机本体设计时必须着重考虑电机的发热问题。鉴于此,设计电机本体时我们采取了很多措施,如电机定子采用了 0.2mm厚的硅钢片,转子采用无铁心结构,永磁体采用低电导率的粘接钕铁硼配合不导电的碳纤维套筒进行保护。这些措施大大降低了转子的涡流损耗,减少了电机的发热。在电机的控制方面,为提高电机效率,降低电机的转矩波动,改善电机的运行性能。在分析了不同PWM斩波方式下绕组中性点电压变化特点和不同PWM斩波方式下非导通相绕组续流情况的基础上,决定采用上下桥均斩波的驱动方式,位置检测方法则采用以直流电源中点为参考电压点的“端电压法”。为解决电机的换相误差问题,本文提出了基于非导通相绕组非导通期间中点时刻电压的闭环相位校正方法。该方法可以对电机的换相误差进行实时监测和校正,使电机时刻处于最佳换相状态运行。采用该方法后,电机绕组的换相误差大大降低,转矩波动明显减小,同时提高了电机的效率和运行的稳定性。最后通过实验证明,该方法是正确有效的。无位置传感器高速永磁无刷直流电机的另一个问题是起动问题,由于分子泵是一种大惯量负载,电机起动时间较长,其起动环节可以分成开环起动和闭环升速两部分,针对开环起动部分,在传统硬件升频升压起动法的基础上,我们采用了改进的软件升频升压起动法,该方法可以在不增加任何硬件电路基础上实现电机的可靠起动,且起动步长和起动电压参数可以通过上位机实时调整,大大提高了控制系统的鲁棒性;针对闭环升速部分,在电机的闭环升速阶段加入了基于转速和绕组电流的双闭环PI调节并对绕组电流加以限幅,这样既能保证电机转速平滑上升又能避免因绕组电流冲击而导致换相失败,提高了电机起动成功率。最后,基于上述研究,本文以dsPIC30F3011为主控芯片,设计开发了基于“端电压法”的高速永磁无刷直流电动机无位置传感器控制系统,并通过RS485串口通讯实现上位机对电机实时控制和状态监测,试验证明,本系统可以安全可靠运行,满足小型分子泵的控制要求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
无刷直流电动机控制系统论文参考文献
[1].马安飞.基于太阳能最大功率点跟踪的无刷直流电动机无位置控制系统的研究[D].杭州电子科技大学.2019
[2].赵树刚.高速永磁无刷直流电动机及其控制系统的研究[D].山东大学.2018
[3].宋连庆,袁世博,韩兴会.基于DSP无刷直流电动机控制系统设计[J].计算机与数字工程.2018
[4].刘曦.基于SVPWM无刷直流电动机控制系统研究[D].华东交通大学.2017
[5].韩璐.基于PIC无感无刷直流电动机控制系统研究[D].山东科技大学.2017
[6].汪雄.无刷直流电动机矢量控制系统的研究[D].浙江工业大学.2016
[7].田凯,樊战亭,张小青,李丁丁.基于单片机的无刷直流电动机速度控制系统设计[J].电子世界.2016
[8].阮波,陈永军.基于C#的无刷直流电动机控制系统综合实验平台开发[J].实验技术与管理.2016
[9].乔春雨,杨群,于杰,冯学谦.舱门控制系统用无刷直流电动机的设计[C].2016第五届民用飞机航电系统国际论坛论文集.2016
[10].王冲.基于飞轮储能系统的无轴承无刷直流电动机内模控制[J].微特电机.2015
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