控制性能对照表表顺时针换相表表电机参数万方数据中国计量学院硕士学位论文绪论研究意义及其背景十九世纪三十年代初，电磁感应现象发现奠定了现代电机基本理论基石。电动机在国家经济和人民日常生活中所起主要作用就是根据需求进行机械能与电能转换。电动机在工业领域包括航天，国防，交通运输等，以及在民用领域包括空调，冰箱，洗衣机等都发挥了不可替代作用。相关数据统计，目前有超过电力由发电机生产，而左右电能应用于电动机。因此，现代人们生活和电动机息息相关。无刷直流电机最初设计构想就是以有刷直流电机为基础，普通直流电动机由于具有优良转矩特性，使其在控制领域得到广泛应用，但普通直流电动机最大缺点就是通过机械电刷换相，可靠性差，需要经常保养，换相时容易产生火花以及噪声等，限制了它在些领域广泛应用。为了克服这些缺点，电子换向取代机械换向无刷直流电机由此产生。随着新型永磁材料自动控制技术微电子技术电,万方数据万方数据目次摘要目次图和附表清单绪论研究意义及其背景无刷直流电机研究现状无位置传感器控制研究控制策略研究转矩脉动抑制研究本文创新工作以及章节安排无刷直流电机工作原理及其数学模型无刷直流电机基本结构电机本体结构位置传感器电子开关电路无刷直流电机工作原理无刷直流电机数学模型微分方程模型传递函数模型小结基于模糊神经网络智能控制器设计模糊神经网络控制概述控制模糊控制神经网络控制开关模糊神经网络设计与分析开关模糊神经设计基于开关模糊神经控制无刷直流电机仿真万方数据模糊神经网络辨识设计与分析模糊神经网络辨识设计基于模糊神经网络辨识仿真小结无刷直流电机无位置传感器控制无位置传感器检测技术三相反电动势叠加位置检测三相反电动势叠加原理三相反电动势叠加值获取无刷位置传感器控制无刷直流电机仿真小结无刷直流电机控制系统设计与实现功能概述硬件系统设计系统整体结构驱动电路电流电压采样电路隔离电路三相反电动势叠加位置检测电路软件系统设计主程序换相程序采样程序速度检测及调节程序实验结果分析实验系统实验结果及分析小结总结与展望参考文献作者简介万方数据图清单图控制科学发展过程图无刷直流电机结构框图图三相半桥式电路示意图图三相全桥式电路示意图图两两导通时部分合成转矩图两两导通时合成转矩图理想条件下三相方波电流及梯形波反电动势图无刷直流电机等效电路图图无刷直流电机两相绕组导通时等效电路图图无刷直流电机动态结构图图无刷直流用传递函数表达图图带负载转矩时无刷直流电机动态结构图图控制结构图图模糊控制器组成结构图图模糊子集和模糊化等级图前向型神经网络图反馈型神经网络图自组织神经网络图有导师指导神经网络图无导师指导神经网络图开关式模糊神经网络结构图图模糊神经网络图模糊调速系统模型图网络预测误差曲线图网络预测误差曲线图网络预测误差曲线图空载下两种控制算法转速曲线图突加扰动下两种控制算法转速曲线万方数据图模糊神经网络辨识控制器结构图图模糊神经网络结构图图控制算法仿真图图模糊神经网络辨识算法仿真图图无刷直流电机三相反电动势叠加图图三相反电动势叠加以及换相逻辑获取图无位置传感器无刷直流电机系统仿真模型图两种转速下相反电动势反电动势叠加与转子位置关系图无刷直流电机控制系统框图图无刷直流电机驱动电路图逆变桥电路图电流采样电路图内部结构图图电压采样电路图隔离电路图反电动势叠加及位置检测电路图主程序流程图图极值检测流程图图换相子程序流程图图电流采样中断子程序图速度调节及电流环占空比子程序流程图图实验系统实物图图示波器图两相端电压波形图直流母线电流波形图转子位置及反电动势叠加波形图空载下两种控制算法转速曲线图突加扰动下两种控制算法转速曲线万方数据表清单表四种电机比较表各种位置传感器比较表模糊系统与神经网络比较表模糊规则表表模糊规则表表模糊规则表表训练样本数据表表两种控制器控制性能对照表表顺时针换相表表电机参数万方数据中国计量学院硕士学位论文绪论研究意义及其背景十九世纪三十年代初，电磁感应现象发现奠定了现代电机基本理论基石。电动机在国家经济和人民日常生活中所起主要作用就是根据需求进行机械能与电能转换。电动机在工业领域包括航天，国防，交通运输等，以及在民用领域包括空调，冰箱，洗衣机等都发挥了不可替代作用。相关数据统计，目前有超过电力由发电机生产，而左右电能应用于电动机。因此，现代人们生活和电动机息息相关。无刷直流电机最初设计构想就是以有刷直流电机为基础，普通直流电动机由于具有优良转矩特性，使其在控制领域得到广泛应用，但普通直流电动机最大缺点就是通过机械电刷换相，可靠性差，需要经常保养，换相时容易产生火花以及噪声等，限制了它在些领域广泛应用。为了克服这些缺点，电子换向取代机械换向无刷直流电机由此产生。随着新型永磁材料自动控制技术微电子技术电,王迎发,夏长亮,陈炜基于模糊规则无刷直流电机起动策略中国电机工程学报方卫中,贺益康无刷直流电机反电动势人工神经元网络预测微电机,刘金琨智能控制第二版北京电子工业出版社,万方数据中国计量学院硕士学位论文,谢宝昌,任永德电机控制技术及其应用北京北京航空航天大学出版社,刘锋轮毂驱动电动汽车整体设计与研究武汉武汉理工大学,刘金琨,先进控制仿真第三版电子工业出版社,曾光奇,胡均安,王东等模糊控制理论与工程应用华中科技大学出版社刘文军,牛昱光基于模糊神经网络参数自整定控制系统设计太原理工大学学报,赵俊,陈建军非线性系统模糊神经网络控制改进策略控制理论与应用顾德英,吴成赛,侯娇基于补偿模糊神经网络伺服控制东北大学学报自然科学版石辛民,郝整清模糊控制及其仿真北京清华大学出版社,北京交通大学出版社杨耕,罗应立电机与运动控制系统清华大学出版社李志强基于神经网络在线辨识永磁无刷直流电机单神经元自适应控制天津天津大学硕士学位论文,万方数据中国计量学院硕士学位论文孟鑫无刷直流电机无位置传感器控制系统研究大连大连海事大学硕士学位文,徐岸非无位置传感器永磁无刷直流电机控制系统研究武汉华中科技大学,苏奎峰原理及程序开发第版北京北京航空航天大学出版社,兰吉昌应用实例精讲北京化学工业出版社,于斌混合励磁同步发电机交流励磁控制研究北京华北电力大学,庞振岳高速工业平缝机伺服系统研制西安西北工业大学,万方数据中国计量学院硕士学位论文作者简介姓名柳宇航性别男，民族汉，出生年月籍贯山西。至中国计量学院光信息科学与技术学士至中国计量学院信号与信息处理硕士。获奖情况年中国计量学院优秀研究生等奖学金攻读硕士学位期间获得学术成果柳宇航开关模糊神经控制无刷直流电机仿真计算机仿真柳宇航反电动势叠加无刷直流电机控制中国计量学院学报,万方数据基于无刷直流电机控制研究作者柳宇航学位授予单位中国计量学院引用本文格式柳宇航基于无刷直流电机控制研究学位论文硕士,硕士学位论文基于无刷直流电机控制研究作者柳宇航导师李九生教授学科信号与信息处理中国计量学院二〇四年三月万方数据,万方数据中图分类号学校代码密级公开硕士学位论文基于无刷直流电机控制研究作者柳宇航导师李九生教授申请学位工学硕士培养单位中国计量学院学科专业信号与信息处理研究方向无刷直流电机控制二〇四年三月万方数据独创性声明本人声明所呈交学位论文是本人在导师指导下进行研究工作和取得研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过研究成果，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构学位或证书而使用过材料。与我同工作同志对本研究所做任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量学院有关保留使用学位论文规定。特授权中国计量学院可以将学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文复印件和磁盘。保密学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日万方数据致谢本论文顺利完成，离不开诸多老师同学和亲人关心帮助鼓励以及支持，在此深表感谢！首先衷心感谢我导师李九生教授。在这两年半硕士学位攻读期间，李老师在学习生活等各方面进行悉心指导和帮助。李老师渊博理论学识丰富阅历严谨科研教学态度以及对前沿知识动态准确把握是鞭策我时刻前进动力，使我受益良多。导师李九生在生活上给予了我很大帮助，思想上给了我很大启发，更加教会我很多为人处世道理，他既是我科研工作中老师又是我生活中朋友，在此表示深深地感谢和敬意！感谢熊日辉老师李云峰老师等在学习科研上给予我指导与帮助。感谢实验室何云红张宝月宋美静师姐，孙超师兄，吴敬芳师妹，吴迪师弟，以及程伟同学等给我帮助和鼓励，让我学会了珍惜感恩和感动，感谢我们共同营造和谐学术环境，感谢大家给了我个这么美好时光！感谢为我操劳我最敬爱父母等所有亲人朋友，感谢你们在生活和学业上给我无私帮助和鼓励，使我能够顺利完成研究生学业。感谢所有在学习和生活上帮助我人！万方数据基于无刷直流电机控制研究摘要近年来，随着新型永磁材料出现以及自动控制技术电力电子技术等方面迅速发展，无刷直流电机在各个领域及环节都得到了广泛应用，如军工业，航天，医疗，信息，家电和工业自动化领域。凭借无刷直流电机自身性能优势，使得无刷直流电机在很多情况下取代了其它类型电机，因此，无刷直流电机应用研究获得了广泛关注。深入研究无刷直流电机本体控制算法以及控制过程中存在问题具有非常重要意义。本文先介绍了无刷直流电机及其控制技术国内外发展情况，分析了无刷直流电机结构工作原理及其数学模型。无刷直流电机具有多变量时变性非线性强耦合等特性，使得传统控制难以满足控制系统性能要求。本文提出了种开关模糊神经控制器，运用模糊和神经理论来灵活控制三个参数变化，同时为提高系统实时性，加入了自适应开关。该算法兼顾了模糊控制和神经网络控制优点，运用已有经验和规则来训练网络，且训练好控制器可以通过在线自动学习来变得更加完善。其次完成了基于模糊神经网络在线辨识自适应设计与仿真。仿真表明上述两种方法可以有效实现无刷直流电机控制较高要求。通常无刷直流电机转子位置需要电机内部位置传感器检测确定，这使得电机运行稳定性降低成本增加，进而缩小了无刷直流电机使用范围，所以研究无位置传感器无刷直流电机成为近年来热点。本文分析了无刷直流电机三相反电动势叠加与换相时刻对应关系，得到了三相反电动势叠加极值点恰好为换相点结论，提出了三相反电动势叠加与过零点检测相结合转子换相策略，仿真与理论计算结果很好相吻合。设计了以为核心无刷直流电机数字驱动电路系统，主要包括电流采样电压采样光耦隔离电路系统保护电路三相反电动势叠加电路，在硬件基础上通过软件实现了电流采样转子位置检测速度调节等功能。通过实验进步验证了本文所提出无刷直流电机控制策略可行性，该驱动电路系统具有很好实际应用前景。关键字无刷直流电机模糊神经反电动势无位置传感器万方数据分类号万方数据