基于MATLAB的無刷直流調速系統的設計與仿真

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無刷直流電動機與正常有刷電動機的最大不同之處是其不具有機械整流結構，而是由一種由控制線路和電源開關構成的電子變換器，将直流電流以一定的順序輸入到無刷電動機的定子繞組中，以形成一個旋轉的磁場，進而帶動永磁鐵的轉動。因其優異的性能，已被廣泛地用于工業、家電、交通工具、醫療裝置等領域。其特點是動态響應快，效率高，壽命長，噪音低，轉速高。

本文的研究内容為無刷 DC電動機的速度控制系統，包含PWM的原理和控制方法，由速度環和電壓環構成的雙閉環控制，并對其進行了研究和完善，最後采用 Simscape (simscape)-多域實體系統的仿真，建立了基于 Simscape的 PWM速度控制系統。通過對仿真系統的輸出轉矩、電流、轉速進行實時的檢測，可以進行實時的一些預測和優化，并對其進行及時的修正，使其滿足設定的需求。分别就無刷直流電動機的模型建立、控制算法設計和仿真分析進行了科學研讨和分析，通過模拟實驗，分析了該方法的可行性和有效性。.

本文針對 Simcape公司開發的無刷直流電動機的轉速控制系統進行了仿真，采用了一種新型的無刷直流電動機，該控制系統采用了一種新型的無刷直流電動機，其穩态轉速誤差控制在±2%之内。本文還同時建立了轉速、電壓形成雙閉環回報 PWM轉速調節系統的 Simcape仿真模型。

首先，介紹了無刷直流電動機的由來及國内外發展概況；對 PWM脈寬調制技術的工作原理及控制系統的設計進行了簡要的分析。該控制系統可分為閉環和開環兩部分，此次的雙閉環控制。