2022年Matlab无刷直流电机控制系统设计与仿真开题分析方案.docx

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1、精品学习资源. 山 东 科 技 大 学本科毕业设计（论文）开题报告题 目基于 MATLAB无刷直流电机把握系统的设计与仿真专 题Matlab 仿真学 院 名 称 信息与电气工程电学院专 业 班 级电气工程及其自动化08-3 班学 生 姓 名滕飞学号 202101100326指 导 教 师 宋保业填表时间： 年 月 日计（论文）题目基于 Mtalab无刷直流电机把握系统的设计与仿真欢迎下载精品学习资源设计（论文） 类型（划“”）工程设计应用争论开发争论基础争论其它欢迎下载精品学习资源一、本课题的争论目的和意义无刷直流电机 BrushlessDCMotor，以下简称BLDC 是随着电力电子技术及新

2、型永磁材料的进展而快速成熟起来的一种新型电机；以其体积小、重量轻、效率 高、惯量小和把握精度高等优点，同时仍保留了一般直流电动机优良的机械特性，广泛应用于光驱、智能机器人、电动交通工具等领域；随着无刷直流电机应 用领域的不断扩大，要求把握系统设计简易、成本低廉、把握算法合理、开发周期短；建立无刷直流电机把握系统的仿真模型，可以有效的节省把握系统设计 时间，准时验证施加于系统的把握算法，观看系统的把握输出；同时可以充分利 用运算机仿真的优越性，人为地转变系统的结构、加入不同的扰动和参数变化，以便考察系统在不同结构和不同工况下的动、静态特性；永磁直流无刷电动机具有效率高、功率密度大、转动惯量小、调

3、速性能好等一系列优点，己经在工业、交通、航空航天、军工、伺服把握领域以及家用电器领欢迎下载精品学习资源域得到广泛应用，虽然我国和国外在电机制造技术方面的差距不大，但是把握系统的争论和开发却需要加大力度；从另外一个角度来讲，我国的稀土资源特别丰富，占世界总储量的 75%，进展直流无刷电动机产业对进展我国的经济有特别的意义；二、本课题的主要争论内容（提纲）1、无刷直流电机数学模型的建立2、无刷直流电机各把握模块数学模型的建立3、选取有效方案详细论述并对选取的方案用Matlab 建立仿真模型并进行仿真试验4、由仿真结果分析所选方案的特点，适用条件三、 文献综述（国内外争论情形及其进展） 永磁无刷直流

4、电机的国内外争论简况20 世纪七十岁月以来，随着电力半导体工业的飞速进展，许多新型的全控型半导体功率器件如 gtr、mosfet、igbt 等相继问世，加上新型高磁能积永磁材料间续显现均为无刷直流电动机的广泛应用奠定了坚实的基础，随着电机本体及其相关技术的快速进展，新型电机不断涌现；“无刷直流电动机 ”的概念己由最初“特指 ”具有特定电子换向的直流电动机进展到“泛指”一切具备有刷直流电动机外部特性且没有电刷的永磁直流电动机；无刷直流电动机系统按其绕组反电势 bemf 的波形和电流的波形可分为两大类:方波无刷直流电动机和正弦波无刷直流电动机；可以获得更好的节能成效和节省材料，目前日本90%以上的

5、空调器接受永磁无刷直流电机替代异步电机变频调速，我国空调制造厂也开头接受永磁无刷直流电机；对于今后永磁无刷直流电机的进展，会上也有专业人士表示，为了尽可能提高效率，永磁无刷直流电机永磁体接受烧结钕铁硼；我国具有丰富的钕铁硼永磁材料资源，有数据说明，2005 年全球钕铁硼永磁材料产量将达到 2.3 万吨，我国生产 1.4 万吨，估量 2021 年全球产量可达到9 万吨，我国将生产 5 万吨；此 外，我国永磁无刷直流电机领域近几年仍显现了特地用于电机把握的高性能、低价位的数字信号处理器dsp，集成电路和运算机技术快欢迎下载精品学习资源速进展，这为永磁无刷直流电机应用供应了坚实的基础；因此，空调、洗

6、衣 机、电冰箱等家电将可能越来越多接受永磁无刷直流电机；专家们同时也指 出，由于我国使用的精密永磁沟通伺服驱动把握系统绝大部分依靠进口，据不完全统计，每年进口费用需2 亿美元左右，这已经阻碍了永磁无刷直流电机在我国的应用进展，永磁无刷直流电机要想普及亟待解决的问题并不少，仍无法 很快替代现有产品；自上世纪末起，逐步形成 bldcm 的争论热潮，针对其存在转矩波动的问题，各国纷纷推出了自己最新科研成果；其中美国的专家研制出一种新型的bldcm, 其转子跟一般的 bldcm 一样，而其定子却和一般的有刷直流机的转子极为相像，并能以转子位置传感器及规律开关电路，使定子绕组依次换向；其优点为大大减少了

7、转矩波动，可在较大范畴内自然换向，充分提高了电机体积的利用率；此外仍 有人利用定子电流谐波的最优权重的设计方法，通过电流调剂器等装置有效削减 了 电磁转矩及齿槽引起的转矩波动；英国争论人员研制成功了无齿槽的bldcm, 其主要作用也是削减转矩波动，提高电机效率；针对位里传感器的改善，美国人 最 近研制出一种混合观测装，通过固定于定子上的霍尔元件获得信号监测转子位置；以此代替价格不菲的光学编码器，大大降低了电机成本，且提高了监测精度，可谓 物美价廉；四、 拟解决的关键问题本设计过程中主要解决以下几个问题：1、.无刷直流电机的把握系统调剂的方式2、无刷直流电机数学模型的建立3、无刷直流电机各把握模

8、块数学模型的建立4、选取有效方案详细论述并对选取的方案用Matlab 建立仿真模型并进行仿真试验5、给出仿真结果的波形，并对所得波形加以分析，最终综合各种影响因素作出结论；欢迎下载精品学习资源五、 争论思路和方法第一，介绍无刷直流电机的工作原理以及各种各把握模块的把握原理，并通过详细的数学模型形象的表现出来；其次，对各把握模块的数学模型进行详细的分析，得出精确的数据，并应用到实际中最终，进行基于 Matlab的仿真分析，建立无刷直流电机统一模型，给出仿真图及主要结论；最终依据仿真结果提出直流无刷电机把握系统的优化方案，待解决的问题和展望；六、 本课题的进度支配1-2 周：复习如“ matlab

9、 有用手册”、“电力系统暂态分析”、“电力系统稳态分析”“电力系统继电爱惜”“电机学”；3-5 周：毕业实习并查阅相关资料，明白无刷直流电机把握系统的调剂方案；6-9 周：确定无刷直流电机把握模块改善方案并加以详细论述建立数学模型；10-11 周：基于 Mltalb 绘出仿真的波形图并且加以分析；12-14 周：综合考虑各种因素，更换参数深化仿真比较，得出较全面的结论；15-16 周：编写毕业设计技术文件：说明书和图纸；预备答辩，对设计内容进行总结；欢迎下载精品学习资源七、 参考文献1 袁锴，汤炳新基于 MATLAB 的电机调速系统的设计河海高校常州分校学报， 2004 Vol.18 No.2

10、2 谭家杰 微型直流电机调速系统设计与仿真衡阳师范学院学报， 2004 Vol.25 No.63 包向华，章跃进 基于 SIMULINK的永磁无刷直流电机及把握系统的建模与仿真 电气传动自动化， 2005 Vol.27 No.44 刘刚，王志强，房建成永磁无刷直流电机把握技术与应用M.北京：机械工业出版社， 20215 鲁宗峰，张春喜，李国辉，孙雷无刷直流电机把握系统的争论黑龙江水专学报， 2005 Vol.32 No.46 高学鹏 非线性直流电机仿真模型系统的建立系统仿真学报， 2001Vol.13 No.017 刘春娟 直流电机调速系统的状态反馈把握仿真兰州铁道学院学报， 2003 Vol.22 No.39 肖劲松，张翠华 基于多电机同轴传动的直流电机调速系统动态仿真水利电力机械， 2004 Vol.26 No.3欢迎下载精品学习资源指导老师看法年 月 日所在系（所）看法指导老师（签名）：负责人（签章）： 年 月 日欢迎下载