基于滑模觀測(cè)器的BLDCM控制系統(tǒng)研究.pdf

1、無刷直流電機(jī)(Brushless DC Motor,BLDCM)近年來憑借安全穩(wěn)定性強(qiáng)、調(diào)速范圍寬、功率密度高等諸多優(yōu)越的性能得到了廣泛的關(guān)注。為了能夠使其正常運(yùn)行，工業(yè)領(lǐng)域中常利用物理位置傳感器確定轉(zhuǎn)子的實(shí)時(shí)位置信息，但是傳感器的安裝會(huì)給系統(tǒng)帶來許多問題，比如增加復(fù)雜程度，降低可靠性，增加成本等。所以，近年來越來越多的研究人員開始將無傳感器技術(shù)應(yīng)用到BLDCM控制系統(tǒng)中。
　　滑模控制(Sliding Mode Control，

2、SMC)方法是針對(duì)非線性系統(tǒng)最有效的控制方法之一。它對(duì)外界擾動(dòng)與內(nèi)部參數(shù)變動(dòng)現(xiàn)象表現(xiàn)出非常強(qiáng)的抗干擾性，利用這一特性，將滑模觀測(cè)器(Sliding Mode Observer,SMO)引入BLDCM無傳感器控制系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)位置的間接測(cè)量，從而完成BLDCM的無傳感器控制。SMC方法自身具有嚴(yán)重的抖振問題，通過對(duì)趨近率進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)可以在一定程度上削弱抖振現(xiàn)象。
　　本文首先研究了BLDCM的基本結(jié)構(gòu)，工作原理、數(shù)學(xué)模型

3、、運(yùn)行特性以及“三段式”的啟動(dòng)方式，同時(shí)介紹了無傳感器情況下轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)位置常用的獲取方式，重點(diǎn)介紹了基于SMO的BLDCM反電動(dòng)勢(shì)的估計(jì)方法。其次，介紹了SMC的原理，引入一種新型的滑模趨近律，構(gòu)建新型SMO，并通過數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，分析其在抖振抑制和快速相應(yīng)等方面的優(yōu)勢(shì)，并基于此設(shè)計(jì)一套BLDCM的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。再次，應(yīng)用Matlab/Simulink進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證本文提出控制方法的正確性和優(yōu)越性。
　　最后，以TMS320F2