目錄
前言
第一章 緒論 1
1.1 無(wú)刷直流電機(jī)發(fā)展歷程 1
1.2 無(wú)刷直流電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合 4
1.3 無(wú)刷直流電機(jī)研究現(xiàn)狀 8
1.3.1 無(wú)位置傳感器控制技術(shù) 9
1.3.2 轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制研究 10
1.3.3 無(wú)刷直流電機(jī)控制器研究 12
1.4 無(wú)刷直流電機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 15
參考文獻(xiàn) 20
第二章 無(wú)刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型及特性分析 25
2.1 無(wú)刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)類(lèi)型及驅(qū)動(dòng)方式 25
2.1.1 無(wú)刷直流電機(jī)本體結(jié)構(gòu) 25
2.1.2 功率驅(qū)動(dòng)方式 28
2.2 無(wú)刷直流電機(jī)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(wú)刷直流電機(jī)特性分析 44
2.3.1 無(wú)刷直流電機(jī)啟動(dòng)特性 44
2.3.2 無(wú)刷直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性 45
2.3.3 無(wú)刷直流電機(jī)動(dòng)態(tài)性能分析 48
2.3.4 無(wú)刷直流電機(jī)換相暫態(tài)分析 53
參考文獻(xiàn) 56
第三章 無(wú)刷直流電機(jī)速度控制系統(tǒng) 57
3.1 無(wú)刷直流電機(jī)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(jì) 59
3.2 無(wú)刷直流電機(jī)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(jī)參數(shù)對(duì)動(dòng)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(dòng)慣量參數(shù) 92
參考文獻(xiàn) 92
第四章 無(wú)刷直流電機(jī)換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)分析與抑制 95
4.1 分時(shí)換相策略抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng) 95
4.1.1 換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)分析 95
4.1.2 分時(shí)換相策略分析 102
4.1.3 最佳分時(shí)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(dòng)抑制 108
4.2.1 抑制轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的自抗擾策略 108
4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 111
4.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果 116
4.4 基于模糊小生境遺傳算法的電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制 118
4.4.1 反電勢(shì)波形平頂寬度的計(jì)算 118
4.4.2 模糊小生境遺傳算法 121
4.4.3 無(wú)刷直流電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì) 123
參考文獻(xiàn) 126
第五章 無(wú)刷直流電機(jī)的無(wú)位置傳感器控制 127
5.1 轉(zhuǎn)子位置間接檢測(cè)法 127
5.1.1 反電勢(shì)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(wú)位置傳感器控制 138
5.2.1 基于擾動(dòng)觀測(cè)器的無(wú)位置傳感器控制 138
5.2.2 基于Kalman濾波的無(wú)位置傳感器控制 144
5.2.3 基于滑模觀測(cè)器的無(wú)位置傳感器控制 148
5.2.4 基于小波網(wǎng)絡(luò)的無(wú)位置傳感器控制 151
5.3 無(wú)位置傳感器控制下的啟動(dòng) 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(wú)位置傳感器下的啟動(dòng)方法 157
參考文獻(xiàn) 161
第六章 無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)仿真 163
6.1 無(wú)刷直流電機(jī)S函數(shù)仿真 163
6.2 無(wú)刷直流電機(jī)圖形化仿真 170
6.2.1 無(wú)刷直流電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真 171
6.2.2 無(wú)刷直流電機(jī)相電流超前導(dǎo)通運(yùn)行仿真 177
參考文獻(xiàn) 180
第七章 無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 182
7.1 系統(tǒng)主電路 182
7.2 驅(qū)動(dòng)電路 185
7.2.1 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路 185
7.2.2 IGBT驅(qū)動(dòng)電路 187
7.2.3 智能功率模塊 188
7.3 轉(zhuǎn)子位置信號(hào)檢測(cè)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(jī)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(guò)壓保護(hù)電路 199
7.5.2 過(guò)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(wú)位置傳感器控制電路 204
7.6.1 電壓檢測(cè)電路 204
7.6.2 濾波移相電路 206
7.6.3 電流檢測(cè)電路 207
7.7 無(wú)刷直流電機(jī)控制專(zhuān)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(jì) 215
7.8.1 帶位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)軟件設(shè)計(jì) 215
7.8.2 無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)軟件設(shè)計(jì) 217
7.8.3 軟件可靠性設(shè)計(jì) 218
7.9 硬件系統(tǒng)電磁兼容性設(shè)計(jì) 219
7.9.1 強(qiáng)電部分電磁兼容性設(shè)計(jì) 220
7.9.2 弱電部分電磁兼容性設(shè)計(jì) 220
參考文獻(xiàn) 222
第八章 無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例 223
8.1 電梯門(mén)機(jī)系統(tǒng) 223
8.1.1 電梯門(mén)機(jī)系統(tǒng)介紹 223
8.1.2 電梯門(mén)機(jī)系統(tǒng)技術(shù)要求 225
8.1.3 電梯門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 227
8.1.4 電梯門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 229
8.2 電梯曳引機(jī)系統(tǒng) 231
8.2.1 電梯曳引機(jī)系統(tǒng)介紹 231
8.2.2 無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)齒輪電梯曳引機(jī)的特點(diǎn) 233
8.2.3 電梯曳引機(jī)的技術(shù)要求 233
8.2.4 電梯曳引機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 234
8.2.5 電梯曳引機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 235
8.3 無(wú)刷直流電機(jī)在變頻空調(diào)中的應(yīng)用 236
8.4 無(wú)刷直流電機(jī)在電動(dòng)汽車(chē)中的應(yīng)用 238
8.5 無(wú)刷直流電機(jī)在電動(dòng)自行車(chē)中的應(yīng)用 239
8.6 無(wú)刷直流電機(jī)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用 240
8.6.1 在風(fēng)機(jī)、水泵上的應(yīng)用 240
8.6.2 在洗衣機(jī)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