1、的瞬时值之差达到滞环宽度负边缘时，逆变器的开关管关断，开关管导通，电动机接通直流母线的负端，电流开始下降。选择适当的滞环环宽，即可使实际电流不断跟踪参考电流的波形，实现电流闭环控制。模块结构框图如图所示，输入为三相参考电流和三相实际电流，输出为逆变器控制信号。波的产生框图产生的波图波的产生框图及波滞环电流跟踪型逆变器单项结构示意图滞环电流跟踪型逆变器输出电流电压波形图滞环电流跟踪型逆变器的工作原理图电流滞环控制模块结构框图及其封装参考电流模块参考电流模块的作用是根据电流幅值信号和位置信号给出三相参考电流，输出的三相参考电流直接输入电流滞环控制模块，用于与实际电流比较进行电流滞环控制。转子位置和三相参考电流之间的对应关系如表所示，参考电。
2、了基于技术的无刷直流电机控制技术和实现方法这个题目。在将近个月的时间内，我们查阅相关的资料，从最基本的直流电机学起，步步的了解课题，从最开始提出个模糊的设计概念到后来的不断完善，直到形成现在的最终设计方案。在这期间，我们学到了很多知识，也锻炼的自己将知识运用于项目设计的能力,在任务分工上，我主要负责系统的仿真工作。同组的另外个同学则主要负责直线电机的相关资料查询，控制技术及控制方案的确定。电机的硬件系统和软件控制系统则是由我们俩共同完成,当然，我们的这个设计肯定还存在很多不足，这主要是由于我们的知识面比较窄，没有实际的系统设计经验等各方面的原因。但我想最主要的是我们的这个设计完全是理论上的设计，虽然有仿真，但毕竟与实际情况差距甚远,在。
3、此向本门课的授课老师梅雪松教授表达我们最诚挚的敬意,通过这门课程的学习及最后对这个设计题目的完成，使我们对数控又有了更深的了解,附录仿真的函数源程序反电动势函数反电动势系数转速角度参考电流函数取整位置为微分的参数。饱和限幅模块将输出的三相参考相电流的幅值限定在要求范围内。离散控制器速度控制模块图速度控制模块结构框图及其封装电流滞环控制模块在这个仿真模块中采用滞环控制原理来实现电流的调节，使得实际电流随给定电流的变化。图为波的产生模块。图表示的是滞环型逆变器的工作原理。其工作原理是当给定电流值与反馈电流值的瞬时值之差达到滞环宽度正边缘时，逆变器的开关管导通，开关管关断，电动机接通直流母线的正端，电流开始上升。反之，当给定电流值与反馈电流。
4、导通星形三相六状态的定子三相反电动势的波形如图所示。根据转子位置将运行周期分为个阶段，。以第阶段为例，相反电动势处于正向最大值，相反电动势处于负向最大值，相反电动势处于换向阶段，由正的最大值沿斜线规律变化到负的最大值。根据转子位置和转速信号，就可以求出各相反电动势变化轨迹的直线方程其它个阶段，也是如此。据此规律，可以推得转子位置和反电动势之间的线性关系，如表所示，从而采用分段线性法，解决了在本体模块中梯形波反电动势的求取问题。表转子位置和反电动势之间的线性关系表转子位置表中为反电动势系数，为电角度信号，为转速信号。根据电机转过的电角度来求反电动势，用函数编。
5、内，采样周期。为了验证所设计的控制系统仿真模型的静动态性能，系统空载起动，待进入稳态后，在时突然加负载，在时突然撤去负载。可得到系统转速转矩三相电流和三相反电动势仿真曲线如图所示。由仿真波形可以看出，在的参考转速下，系统响应快速且平稳，相电流和反电动势波形较为理想。仿真波形图表明起动阶段系统保持转矩恒定，因而没有造成较大的转矩和相电流冲击，参考电流的限幅作用十分有效空载稳速运行时，忽略系统的摩擦转矩，因而此时的电磁转矩均值为零在时突加负载，转速发生突降，但又能迅速恢复到平衡状态，稳态运行时无静差。仿真波形图中，突加负载后，负载转矩有较大的脉动，这主要是由电流换向和电流滞环控制器的频繁切换造成的。图转速响应曲线图转矩响应曲线图电流波形图。
6、阶跃信号脉冲信号文件工作区变量噪声信号函数等。由此可见，提供的信号源模型是非常广泛灵活的，能满足大部分情况下的需要。仿真方式的动态仿真能力可以分析研究控制系统的动态特性。它具有先进的积分算法和分析函数，提供了固定步长变步长和刚性系统等种积分方法。我们还可以选择仿真参数如仿真的起止时间，最大最小步长等。从系统的方块模型中求得系统的线性模型，得到系统的传递函数，从而分析系统的时域响应，得到控制系统的频率特性，绘制波特图等。具有参数分析能力，变化模型中的参数，再对系统进行仿真分析，求系统的频率响应。可以求得系统在不同参数条件下的响应情况，或直接由系统的开环传递函数绘制根轨迹，求出系统的稳定性等的特性。仿真输出仿真输出由的模块确定，包括有仿真。
7、，顺序导通和关断，产生方波电流输出。图电压逆变器模块结构框图及其封装简化仿真简化仿真的各部分参数如下设置，转动惯量额定电压直流额定电流额定功率为额定转速为极数为极电枢回路总电阻为电机平均等效电感电势系数，简化转速环结构图，经过计算得到如图所示双闭环传递函数方框图。双闭环传递函数框图仿真结果本文基于建立了控制系统的仿真模型，并对该模型进行了双闭环控制系统的仿真。对简化结构，在给定的阶跃输入和给定转速下,应用可得到图的经双闭环调解的电机转速响应曲线。图经双闭环调解的电机转速响应曲线详细仿真中，电机参数设置为定子相绕组电阻，定子相绕组自感，互感，转动惯量，阻尼系数，额定转速，极对数，直流电源供电。离散控制器三个参数，，，饱和限幅模块幅值限定。
8、这些功能模块和函数相结合，在中搭建出控制系统的仿真模型，并实现双闭环的控制算法，图中各功能模块的作用与结构简述如下。图中仿真建模整体控制框图无刷直流电机总体模块如图所示，无刷直流电机总体模块包括本体模块，转矩计算模块和转速计算模块。图为其封装形式和参数设置界面。图无刷直流电机总体模块封装形式参数设置图无刷直流电机总体模块封装形式和参数设置本体模块在整个控制系统的仿真模型中，本体模块是最重要的部分，该模块根据电压方程式求取三相相电流，结构框图如图所示。图本体模块结构框图及其封装由电压方程式可得，要获得三相电流信号，必需首先求得三相反电动势信号。而建模过程中，梯形波反电动势的求取方法直是较难解决的问题，反电动势波形不理想会造成转矩脉动增大。
9、，程序如下只列出主程序段，完整程序参见附录转矩计算模块根据数学模型中的电磁转矩方程式，可以建立图所示的转矩计算模块模块输入为三相相电流与三相反电动势通过加乘模块即可求得电磁转矩信号。图转矩计算模块结构框图及其封装转速计算模块根据运动方程式，由电磁转矩负载转矩以及摩擦转矩，通过加乘积分环节，即可得到转速信号，求得的转速信号经过积分就可得到电机转角信号，如图所示。图转速计算模块结构框图及其封装速度控制模块速度调节采用离散算法，以获得最佳的动态效果。速度为积分的参数，为微分的参数。控制模块的结构较为简单，如图所示，单输入参考转速和实际转速的差值，单输出三相参考相电流的幅值。其中，为控制器中比例的参数，为积分的参数，对设计题目的感兴趣程度，选。
10、示波器图形窗口图形窗口工作区变量文件等。的输出形式是非常广泛的，从仿真示波器上看到的是仿真结果的动态显示效果，另外，从工作区变量输入输出仿真信号又使得具有交互式仿真能力。无刷直流电机控制系统模型的建立前面章节分析了无刷直流电机数学模型，设计了无刷直流电机控制系统。在此基础上，本文利用提供的丰富模块库，提出了种建立控制系统仿真模型的新方法，系统设计框图如图所示。建模仿真系统采用双闭环控制方案转速环由调节器构成，电流环由电流滞环调节器构成。根据模块化建模的思想，将图所示的控制系统分割为各个功能独立的子模块。图控制系统设计框图图即为建模的整体控制框图，其中主要包括本体模块速度控制模块参考电流模块电流滞环控制模块转矩计算模块和电压逆变器模块。。
11、模块的这功能可通过函数编程实现，程序如下只列出主程序段，完整程序参见附录表转子位置和三相参考电流之间的对应关系表转子位置位置计算模块电机转角信号到电机位置信号的转换可通过函数编程实现，程序如下只列出主程序段，完整程序参见附录取整电压逆变器模块逆变器对来说，首先是功率变换装置，也就是电子换向器，每个桥臂上的个功率器件相当于直流电动机的个机械换向器，还同时兼有电流调节器功能。对逆变器的建模。本文采用的工具箱提供的三相全桥模块。由于在新版本如中工具箱和工具箱不是随便可以相连的，中间必须加上受控电压源或者受控电压源电压表电流表。本文给的三相加三个电压表，输出的信号可以与直接连接，如图所示。逆变器根据电流控制模块所控制信号。
12、电流波形不理想等问题，严重时会导致换向失败，电机失控。因此，获得理想的反电动势波形是仿真建模的关键问题之。目前求取反电动势较常用的三种方法为有限元法，应用有限元法求得的反电动势脉动小，精度高，但方法复杂专业性强不易推广。傅立叶变换法，法应用简单，但需要进行大量三角函数值的计算，对仿真速度影响较大。分段线性法，如图所示，将个运行周期分为个阶段，每为个换向阶段，每相的每个运行阶段都可用段直线进行表示，根据时刻的转子位置和转速信号，确定该时刻各相所处的运行状态，通过直线方程即可求得反电动势波形。分段线性法简单易行，且精度较高，能够较好的满足建模仿真的设计要求。因而，本文采用分段线性法建立梯形波反电动势波形。图三相反电动势波形理想情况下，二相。
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（基于DSP技术的无刷直流电机控制技术和实现方法）