致谢 38

参考文献 39

第一章 绪论

1。1 设计研究背景

随着世界经济全球化的快速发展，能源消耗越来越多，然而煤、石油和天然气等矿物能源开采已经十分有限，节约能源已经成为了各国的重要理念。节能自然也成了电动机行业的一个理念，电动机行业的产量大、市场广、种类较多，所以应用范围也很广。据统计资料显示，美国百分之五十以上的电力消耗在电动机的运行上，我国的电力消耗在电动机上的甚至达到了百分之六十到七十。目前 比较普遍的电动机种类是交流同步电动机、交流异步电动机、有刷直流电机以及无刷直流电机，但是在功率等其他条件相同的条件下，无刷直流电机的运行效率是最高的，所以这就奠定了本次课题对无刷直流电机其速度控制系统研究的必要性。论文网

在如今的生产和应用中，无刷直流电机的调速控制系统通常都是采用的是PID算法控制系统。该方法控制调速的特点是结构简单易操作、算法简洁易懂、应用范围广泛。但是PID算法针对的是数学模型简单并且非常精确的控制对象，然而实际操作过程中，无刷直流电机的运行是存在非线性变化以及参数的变化的。另外，调速控制系统中重要的一步就是对PID参数的调整设定。相比传统的PID算法对部分参数的设定并不是很稳定，并且对周围环境的适应性也比较差，所以为了改变这一格局，智能控制在科学界快速得到发展，因此就引来了经典控制理论与现代控制理论发展的新时代。智能控制解决的主要就是传统控制当中无法解决的一些问题。模糊控制作为现代智能空中的最重要的一部分，应用范围主要是在那些被控对象的数学模型和参数不确定的情况。因此，我们采用模糊控制来进行对无刷直流电机的调速控制。这种控制方式能够实现对无刷直流电机在运行过程中经常变化的参数问题的解决，这种方法验证后既高效又方便。文献综述

1。2 课题研究的目的及意义

该设计以研究无刷直流电机的调速控制系统为研究目标，其目的和意义如下：

(1) 提高系统的可靠性：无刷直流电机最重要的优点就在于电机的结构简单、运行过程可靠性高、系统可维护性强。

(2) 降低控制系统的硬件成本：通过对调速系统的设计替代高成本的硬件结构，从而降低硬件成本，提高产品性价比。

(3) 可实现复杂控制算法，提高智能化水平：控制系统具有控制能力强、控制速度快的特点，并且控制算法可通过软件进行修改，增加了系统的灵活性。

1。3 国内发展形势及存在问题

1。4 本设计主要研究内容

本设计主要针对的是无刷直流电机调速系统的设计，主要研究内容如下：

（1）查阅相关文献资料，阐述目前国内外无刷直流电机的发展概况和研究成果，分析发展受到局限性的原因；

（2）分析无刷电机的基本结构及工作原理，并建立其数学模型，同时分析现有条件下的调速控制方法；

（3）根据硬件资源整理出无刷直流电机速度控制电路图；

（4）用配置软件CME2进行电机调速；

（5）采用PID控制算法对系统进行AMEsim物理建模及仿真，并借助对系统开环频率特性的分析获得一组相对最佳的控制参数；

（6）运用相同的PID算法，采用C++ Builder软件编写控制程序，实现控制电机的转速；

（7）比较几种方案下的调速方法的差异。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

第二章 无刷直流电机的基本结构和工作原理