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江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院电气与信息工程学院专业电气工程及其自动化学生姓名班级学号指导教师魏海峰二零一四年六月江苏科技大学本科毕业设计（论文）I江苏科技大学本科毕业论文无刷直流电机电流滞环控制策略NocurrenthysteresisloopcontrolstrategyofDCmotor江苏科技大学本科毕业设计（论文）II江苏科技大学毕业设计（论文）任务书学院名称：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师：魏海峰职称：副教授江苏科技大学本科毕业设计（论文）III毕业设计（论文）题目：无刷直流电机电流滞环控制策略一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）1提供条件：无刷直流电机的相关资料，Matlab仿真软件2设计内容与要求:(1)掌握无刷直流电机的原理、结构和模型；(2)掌握仿真软件Matlab/simulink的使用；(3)在Matlab/simulink中构建无刷直流电机电流滞环控制系统；(4)撰写论文，通过答辩。江苏科技大学本科毕业设计（论文）IV二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）(1)毕业设计论文：一份（不少于1.5万字）；(2)外文译文：一篇（不少于5000英文单词）；(3)无刷直流电机电流滞环控制系统仿真模型：一套；三、完成日期及进度2013年3月17日至2013年6月13日，共13周。进度安排：3.17－4.7：熟悉任务要求，查阅资料，翻译外文资料；4.8－5.5：学习、掌握无刷直流电机的原理、结构和模型，完成开题报告及外文资料翻译；5.5－5.19：学习、掌握Matlab/Simulink的使用；5.20－6.1：在Matlab/Simulink中构建无刷直流电机的电流滞环控制系统仿真模型，并调试；6.1－6.13：撰写毕业论文、答辩。江苏科技大学本科毕业设计（论文）V四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）：(1)汤蕴璆,罗应立,梁艳萍.电机学（第三版）.机械工业出版社,2008.(2)张琛.无刷直流电动机原理及应用（第二版）.机械工业出版社,2004.(3)王兆安,黄俊.电力电子技术（第四版）.机械工业出版社,2005.(4)陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统（第三版）.机械工业出版社,2004.(5)张志涌.精通MATLAB6.5版教程.北京航天航空大学出版社,2005.(6)潘晓晟.MATLAB电机仿真精华50例.电子工业出版社,2007.系(教研室)主任：（签章）年月日学院主管领导：（签章）年月日江苏科技大学本科毕业设计（论文）VI摘要众所周知，无刷直流电动机控制系统具有新型的调速系统。它具有结构简单、运行可靠、维修方便、调速性能好等优点。它采用电子换相装置代替传统的有刷直流电动机中的电刷，解决了电机在运行中由电刷产生的摩擦引发的一些不良影响。它运行性能高、控制方式简便、能够产生很好的经济效益、发展潜力巨大。由于电力电子技术的飞速发展，无刷直流电动机的发展也日益突出。现如今，无刷直流电动机在工农业生产以及人们的日常生活中获得了更为普遍的使用。由于工业生产对电动机控制精度的要求，无刷直流电机对其驱动系统稳定性与及时性的要求越来越高，这就要求我们采取合理的控制系统，在电动机的发展中是极为重要的。本文采用PI控制器来调节速度，电流控制器采用电流滞环控制，从而形成无刷直流电动机电流滞环控制系统。本文中简单地描述了电机的基本结构，分析了电机的工作原理。在Matlab/Simulink环境下运用各个相关的独立功能模块来搭建无刷直流电机的数学模型，从而实现对无刷直流电动机电流滞环控制系统实行仿真。仿真和试验结果与理论分析一致，验证了该方法的合理性和有效性。此方法也适用于验证其他控制算法的合理性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。关键词：无刷直流电机，MATLAB/SIMULINK仿真，电流滞环控制系统江苏科技大学本科毕业设计（论文）VIIAbstractAseveryoneknows,thecontrolsystemofBrushlessDCmotorwithspeedcontrolsystemmodel.Ithastheadvantagesofsimplestructure,reliableoperation,convenientrepair,goodspeedperformanceetc.ItuseselectroniccommutationdeviceinsteadofthetraditionalelectricbrushDCmotor,solvedsomeadverseeffectsontherunningofthemotorbythebrushfrictiongeneratedby.Itshighrunningperformance,controlmodeissimple,canproducegoodeconomicbenefits,ahugepotentialfordevelopment.Becauseoftherapiddevelopmentofpowerelectronicstechnology,thedevelopmentoftheBrushlessDCmotorisalsoincreasinglyprominent.Nowadays,thebrushlessDCmotorinindustrialandagriculturalproductionandpeople'sdailylifewasmorewidelyused.Industrialproductionduetothemotorcontrolprecision,brushlessDCmotortodrivethesystemstabilityandtimelinessoftheincreasinglyhighdemand,whichrequiresustotakereasonablecontrolsystem,themotordevelopmentisextremelyimportant.ThispaperusesPIcontrollertoadjustthespeed,currentcontrollerbasedonhysteresiscurrentcontrol,thusformingabrushlessDCmotorhysteresiscurrentcontrolsystem.Thispaperdescribesthebasicstructureofmotor,analyzestheworkingprincipleofmotor.IntheMatlab/SimulinkenvironmentusingtheindependentfunctionalmodulesrelatedtobuildthemathematicalmodelofBrushlessDCmotor,soastorealizethesimulationofBrushlessDCmotorbasedonhysteresiscurrentcontrolsystem.Simulationandexperimentalresultsagreewiththetheoreticalanalysis,verifiedtherationalityandvalidityofthemethod.Thismethodcanbeappliedtoverifytherationalityofothercontrolalgorithms,andprovidesanewideaforthedesignanddebuggingoftheactualcontrolsystemofmotor.Keywords:BLDCM;Matlab/Simulinksimulation;hysteresiscurrent;江苏科技大学本科毕业设计（论文）VIII目录第一章绪论............................................................................................................11.1研究背景.................................................................................................................11.2研究现状与分析.....................................................................................................21.3研究目的及意义.....................................................................................................41.4本文的主要内容.....................................................................................................5第二章无刷直流电机的结构、原理及数学模型.........................62.1无刷直流电机的基本结构....................................................................................62.1.1电动机本体....................................................................................................62.1.2电子开关电路................................................................................................72.1.3位置传感器....................................................................................................82.2无刷直流电机的工作原理.....................................................................................92.3无刷直流电动机的数学模型...............................................................................122.3.1无刷直流电机的电压方程..........................................................................122.3.2电磁转矩......................................................................................................132.3.3状态方程......................................................................................................132.3.4电机的等效电路图......................................................................................14第三章无刷直流电机电流滞环控制策略................