无刷直流电动机直接转矩控制系统的设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

无刷直流电机的调速性能优越、体积小、重量轻、效率高、转动惯量小、不存在励磁损耗问题，不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性，而且结构简单、运行可靠、易于控制。

相比于有刷直流电机，无刷直流电机存在着的优势：无刷直流电机的优势是无刷直流电机在换向的过程中没有火花产生，而普通的有刷电机在换向的过程中有少量的火花产生；直流无刷电机寿命一般在几万小时之间，而普通的有刷电机一般寿命在1000-2000小时之间。

1917年，boliger利用整流管作为电刷机械结构的替代物，出现了无刷直流电动机的基本构想。

剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！

2. 研究的基本内容与方案

无刷直流电动机以其良好的动、静态调速特性，且结构简单、运行可靠、易于控制等优点而被广泛使用，本文研究的目的是在保持无刷直流电动机控制简单的基础上，将直接转矩控制技术应用到无刷直流电机的控制上以达到抑制转矩脉动，实现无刷直流电动机的高性能运行。

本设计的主要内容如下:

（1）介绍无刷直流电动机的结构以及原理。分析无刷直流电动机的工作原理和运行特性，简介无刷直流电动机的数学模型。

（2）介绍基于simulink对无刷直流电机的建模和仿真。

（3）介绍直接转矩控制原理。基于simulink建立无刷直流电机直接转矩控制模型。

（4）无刷直流电动机直接转矩控制系统硬件平台的设计。

本次设计主要难点在于：

（1）无刷直流电机数学模型的搭建。

（2）直接转矩控制控制手段的实现。

（3）simulink仿真系统的搭建。

本设计中拟采用的技术方案及措施：

无刷直流机的直接转矩控制系统主要由4部分组成：无刷直流电机模块、转子位置检测模块、控制算法模块、直流机供电系统模块。控制系统原理图如图1所示

3. 研究计划与安排

第1周：查资料，撰写开题报告

第2周：阅读参考文献

第3周：撰写开题报告

第4周：分析无刷直流电机模型

第5周：将无刷直流电机模型在Simulink中搭建出来

第6周：分析直接转矩控制算法

第7周：在Simulink中搭建直接转矩控制模型

第8周：分析控制模型与电机模型之间的关系

第9周：将搭建的无刷电机模型和直接转矩模型在Simulink联系起来

第10周：仿真调试

第11周：仿真调试

第12周：完成仿真，并不断发现仿真中出现的问题，解决它，试图提出新的想法。

第13周：设计完善

第14周：论文撰写

第15周：答辩准备

4. 参考文献（12篇以上）

[6] 陈前,刘国海,赵文祥,颜黎浩.基于三次谐波检测的直流无刷电机无位置传感器控制系统仿真研究[J].微电机. 2011(05)

[7] 杨建飞,胡育文.无刷直流电机无磁链观测直接转矩控制[J].中国电机工程学报. 2011(12)

[8] 孟光伟,李槐树,让余奇.无位置传感器六相永磁BLDCM控制系统设计[J].电力电子技术. 2010(10)

[9] 李练兵,莫红影,王华君.基于MC9S12DG128的无刷直流电机矢量控制系统[J]. 机床与液压. 2010(14)

[10] 安群涛,孙立志,刘超,孙力.无刷直流电机的磁链自控直接转矩控制[J].中国电机工程学报. 2010(12)

[11] Ozturk,S.B.,Alexander, W.C.,Toliyat,H.A.Direct Torque Control of Four-Switch BrushlessDC Motor With Non-Sinusoidal Back EMF. Power Electronics, IEEE Transactions on. 2010

[12] Ozturk S B,Toliyat HA.Direct torque control of brushless dc motor withnon-sinusoidal back EMF. IEEEInternational Electric Machines and DrivesConference . 2007

[13] TMS320F2812DigitalSignal Processor Data Sheet. . 2001

[14] LM2576/LM2576HVSeries SIMPLE SWITCHERé3A Step-Down VoltageRegulator. . 1996

[15]TPS73HD318Dual-output Low-dropotu Voltage Regulators Data Sheet. . 1999