目錄
前言
第一章 緒論 1
1.1 無刷直流電機發(fā)展歷程 1
1.2 無刷直流電機應(yīng)用場合 4
1.3 無刷直流電機研究現(xiàn)狀 8
1.3.1 無位置傳感器控制技術(shù) 9
1.3.2 轉(zhuǎn)矩波動抑制研究 10
1.3.3 無刷直流電機控制器研究 12
1.4 無刷直流電機發(fā)展趨勢 15
參考文獻(xiàn) 20
第二章 無刷直流電機數(shù)學(xué)模型及特性分析 25
2.1 無刷直流電機結(jié)構(gòu)類型及驅(qū)動方式 25
2.1.1 無刷直流電機本體結(jié)構(gòu) 25
2.1.2 功率驅(qū)動方式 28
2.2 無刷直流電機數(shù)學(xué)模型 31
2.2.1 微分方程模型 31
2.2.2 傳遞函數(shù)模型 37
2.2.3 狀態(tài)空間模型 42
2.3 無刷直流電機特性分析 44
2.3.1 無刷直流電機啟動特性 44
2.3.2 無刷直流電機穩(wěn)態(tài)運行特性 45
2.3.3 無刷直流電機動態(tài)性能分析 48
2.3.4 無刷直流電機換相暫態(tài)分析 53
參考文獻(xiàn) 56
第三章 無刷直流電機速度控制系統(tǒng) 57
3.1 無刷直流電機雙閉環(huán)調(diào)速 57
3.1.1 PID調(diào)速原理 57
3.1.2 控制器設(shè)計 59
3.2 無刷直流電機速度智能控制技術(shù) 62
3.2.1 模糊控制 62
3.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 67
3.2.3 遺傳算法優(yōu)化控制 73
3.2.4 滑模變結(jié)構(gòu)控制 79
3.2.5 灰色控制 84
3.2.6 其他智能調(diào)速方法 88
3.3 電機參數(shù)對動態(tài)響應(yīng)和調(diào)速范圍的影響 89
3.3.1 電阻參數(shù) 90
3.3.2 電感參數(shù) 90
3.3.3 轉(zhuǎn)動慣量參數(shù) 92
參考文獻(xiàn) 92
第四章 無刷直流電機換相轉(zhuǎn)矩波動分析與抑制 95
4.1 分時換相策略抑制轉(zhuǎn)矩波動 95
4.1.1 換相轉(zhuǎn)矩波動分析 95
4.1.2 分時換相策略分析 102
4.1.3 最佳分時換相策略的研究 106
4.2 基于自抗擾技術(shù)的換相轉(zhuǎn)矩波動抑制 108
4.2.1 抑制轉(zhuǎn)矩波動的自抗擾策略 108
4.2.2 實驗結(jié)果 111
4.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的換相轉(zhuǎn)矩波動抑制 113
4.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 113
4.3.2 自校正調(diào)節(jié)器 115
4.3.3 實驗結(jié)果 116
4.4 基于模糊小生境遺傳算法的電機優(yōu)化設(shè)計與轉(zhuǎn)矩波動抑制 118
4.4.1 反電勢波形平頂寬度的計算 118
4.4.2 模糊小生境遺傳算法 121
4.4.3 無刷直流電機優(yōu)化設(shè)計 123
參考文獻(xiàn) 126
第五章 無刷直流電機的無位置傳感器控制 127
5.1 轉(zhuǎn)子位置間接檢測法 127
5.1.1 反電勢法 127
5.1.2 磁鏈法 136
5.1.3 電感法 136
5.1.4 人工智能法 138
5.2 無位置傳感器控制 138
5.2.1 基于擾動觀測器的無位置傳感器控制 138
5.2.2 基于Kalman濾波的無位置傳感器控制 144
5.2.3 基于滑模觀測器的無位置傳感器控制 148
5.2.4 基于小波網(wǎng)絡(luò)的無位置傳感器控制 151
5.3 無位置傳感器控制下的啟動 156
5.3.1 靜止?fàn)顟B(tài)下轉(zhuǎn)子初始位置的確定 156
5.3.2 無位置傳感器下的啟動方法 157
參考文獻(xiàn) 161
第六章 無刷直流電機控制系統(tǒng)仿真 163
6.1 無刷直流電機S函數(shù)仿真 163
6.2 無刷直流電機圖形化仿真 170
6.2.1 無刷直流電機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真 171
6.2.2 無刷直流電機相電流超前導(dǎo)通運行仿真 177
參考文獻(xiàn) 180
第七章 無刷直流電機控制系統(tǒng)實現(xiàn) 182
7.1 系統(tǒng)主電路 182
7.2 驅(qū)動電路 185
7.2.1 MOSFET驅(qū)動電路 185
7.2.2 IGBT驅(qū)動電路 187
7.2.3 智能功率模塊 188
7.3 轉(zhuǎn)子位置信號檢測電路 190
7.4 微處理器控制電路 191
7.4.1 微處理器選型 191
7.4.2 單片機控制電路 192
7.4.3 DSP控制電路 196
7.5 保護(hù)電路 199
7.5.1 過壓保護(hù)電路 199
7.5.2 過流保護(hù)電路 200
7.5.3 邏輯保護(hù)電路 201
7.5.4 其他保護(hù)電路 202
7.6 無位置傳感器控制電路 204
7.6.1 電壓檢測電路 204
7.6.2 濾波移相電路 206
7.6.3 電流檢測電路 207
7.7 無刷直流電機控制專用集成電路 209
7.7.1 MC33033集成電路的應(yīng)用 209
7.7.2 TB6537P集成電路的應(yīng)用 212
7.8 系統(tǒng)軟件設(shè)計 215
7.8.1 帶位置傳感器無刷直流電機軟件設(shè)計 215
7.8.2 無位置傳感器無刷直流電機軟件設(shè)計 217
7.8.3 軟件可靠性設(shè)計 218
7.9 硬件系統(tǒng)電磁兼容性設(shè)計 219
7.9.1 強電部分電磁兼容性設(shè)計 220
7.9.2 弱電部分電磁兼容性設(shè)計 220
參考文獻(xiàn) 222
第八章 無刷直流電機控制系統(tǒng)應(yīng)用實例 223
8.1 電梯門機系統(tǒng) 223
8.1.1 電梯門機系統(tǒng)介紹 223
8.1.2 電梯門機系統(tǒng)技術(shù)要求 225
8.1.3 電梯門機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 227
8.1.4 電梯門機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 229
8.2 電梯曳引機系統(tǒng) 231
8.2.1 電梯曳引機系統(tǒng)介紹 231
8.2.2 無刷直流電機無齒輪電梯曳引機的特點 233
8.2.3 電梯曳引機的技術(shù)要求 233
8.2.4 電梯曳引機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 234
8.2.5 電梯曳引機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 235
8.3 無刷直流電機在變頻空調(diào)中的應(yīng)用 236
8.4 無刷直流電機在電動汽車中的應(yīng)用 238
8.5 無刷直流電機在電動自行車中的應(yīng)用 239
8.6 無刷直流電機在其他領(lǐng)域的應(yīng)用 240
8.6.1 在風(fēng)機、水泵上的應(yīng)用 240
8.6.2 在洗衣機上的應(yīng)用 240
8.6.3 在醫(yī)療器械上的應(yīng)用 241
參考文獻(xiàn) 241