無(wú)刷直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)裝置的建模與仿真

　　摘 要：以無(wú)刷直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)裝置為研究對(duì)象，分析了無(wú)刷直流電機(jī)控制特性，結(jié)合傳感器技術(shù)給出了轉(zhuǎn)速單閉環(huán)和轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)２種調(diào)速控制策略，分別建立了２種調(diào)速系統(tǒng)的 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型并進(jìn) 行了仿真比較。結(jié)果顯示：２種調(diào)速系統(tǒng)都具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和抗擾動(dòng)性能。在突加負(fù)載的情況下，雙 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)比單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)對(duì)電流轉(zhuǎn)矩的響應(yīng)更快且波動(dòng)超調(diào)較小，雖然電機(jī)轉(zhuǎn)速落差較大，但 總 體 性能較優(yōu)。

　　現(xiàn)在，節(jié)能環(huán)保、方便快捷的電力驅(qū)動(dòng)的各類(lèi)電動(dòng)交通工具（例如電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)等）得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用［１－３］。電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)控制系統(tǒng) 具 有 響應(yīng)快、可靠性高、調(diào)速范圍寬、控制精度高的特點(diǎn)。電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)控制系統(tǒng)主要包括有刷直流電機(jī)系統(tǒng)、感應(yīng)電機(jī)系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)、永磁無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)。其中永磁無(wú)刷直流電機(jī)既具備交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電機(jī)運(yùn)行效率高、調(diào)速范圍寬且調(diào)速方法簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，成為低速電動(dòng)助力車(chē)的主流驅(qū)動(dòng)電機(jī)［４－６］。本文對(duì)永磁無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了研究［７－８］，基于傳感器技術(shù)提出了一種速度單閉環(huán)和一種轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)的控制策 略，利 用 Ｍａｔｌａｂ 仿 真 軟 件 中 的 ＳｉｍＰｏｗｅｒＳｙｓ－ｔｅｍｓ［９－１０］庫(kù)，分別建立了２種調(diào)速系統(tǒng)的 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型，通過(guò)仿真比較了２種控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)。