无刷直流电机的以其功率高、噪声低等特点得到很广泛的应用。然而在无刷直流电 机中存在转矩波动较大的弊端，不可以应用于精度要求高的场所。目前无刷直流电机有 很多种控制方法，包括电流滞环控制、智能控制技术等多种控制方法。不同的控制方法 对无刷直流电机的静态特性、动态特性和转矩波动都有不同的影响。

本文首先分析了无刷直流电机的工作原理，建立其数学模型。分析了无刷直流电机 的转矩脉动产生的原因及削减的方法，讨论了无刷直流电机的顺逆时针控制问题。然后 结 合 双 闭 环 控 制 、 电 流 滞 环 控 制 和 直 接 转 矩 控 制 三 种 不 同 的 控 制 策 略 使 用 MATLAB/Simulink 对无刷直流电机进行仿真。根据仿真结果，比较不同的控制方法对无刷 直流电机的静特性、动态特性和转矩波动的影响。79709

毕业论文关键词 无刷直流电机 MATLAB 仿真 电流滞环 双闭环 直接转矩控制 转矩波 动

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title The Control Principle and Simulation of Permanent Magnet Brushless DC Motor

Abstract Brushless DC motor(BLDCM) with its high power, low noise characteristics obtains a wide range of applications。But,the BLDCM has a major shortcoming。 The torque ripple is bigger than other machines。So, BLDCM can not be applied to high precision applications。 There are many methods to control the BLDCM, including current hysteresis control, intelligent control technology。 Different control methods of the BLDCM have the different impacts on static characteristics, dynamic performance and torque ripple has a different impact。

This paper analyzes the working principle of the BLDCM, and establishes the mathematical model。 Then, it analyzes the cause of torque ripple and solutions。 Discussed the clockwise and counter-clockwise rotation  of  the BLDCM。 Late,uses MATLAB / Simulink simulation to simulate the BLDCM with dual-loop control, hysteresis current control and direct torque control。 According to the results, compare the different control methods on the static characteristics of the BLDCM, dynamics and torque fluctuations。

Keywords BLDCM MATLAB simulation Current hysteresis  Double-loop  Direct Torque Control  Torque ripple

本科毕业设计说明书 第 I 页

目 次

1 绪论 1

2 无刷直流电机的工作原理 5

2。1 无刷直流电机的简化模型 5

2。2 无刷直流电机的运行特性 8

2。3 转子位置检测原理 8

2。4 转矩脉动 9

2。5 换相和旋转方向控制 10

3 无刷直流电机的控制和 MATLAB 仿真 13

3。1 电流滞环控制 13

3。1。1 电流滞环控制的系统框图 13