3。1。2 无刷直流电机模块 13

3。1。3 转速控制模块 14

3。1。4 电流滞环控制模块 15

3。1。5 电机正反转控制模块 15

3。1。6 仿真结果 15

3。2 双闭环控制 18

3。2。1 双闭环控制的系统框图 18

3。2。2 电流 PI 控制模块 19

3。2。3 仿真结果 20

3。3 直接转矩控制控制 23

3。3。1 直接转矩控制的系统框图 24

3。3。2 转矩控制模块 24

3。3。3 仿真结果 25

3。4 结论 28

结 论 30

致 谢 31

参 考 文 献 32

附录 A  电流滞环控制模型图 34

附录 B 双闭环控制模型图 35

附录 C 直接转矩控制模型图 36

1 绪论

本科毕业设计说明书 第 1 页

无刷直流电机（BLDCM）是一种新型的交流电机，它是随着现代电力电子技术发展而出 现的新型机电一体化电机，它是现代电子技术、控制理论和电机技术结合的产物[1]。

永磁无刷直流电机从出现到发展也就仅仅几十年的历史。无刷直流电机诞生于 1955 年，诞生的标志是用电子换相电路代替机械电刷换相专利的申请。无刷直流电机在 20 世纪 60 年代初应用于实际。因为无刷直流电机有较高的可靠性，率先应用于航天技术上。20 世纪 70年代磁敏二极管的研制成功，比霍尔元件敏感度高千倍的位置传感器得以应用。同时在 70 年 代电力电子行业飞速发展，新型电力电子器件的应用和新型位置传感器的使用，促使无刷直 流电机得到很快发展。电子换相的无刷直流电机真正进入实用阶段的标志是 MAC 经典无刷 直流电机及其驱动器的推出。

电力电子技术发展进步的同时，永磁材料也不断地更新与发展。30 年代研发出铝镍钴永 磁，50 年代研发出铁氧体永磁，1967 年研发出钐钴永磁，1973 年研发出第二代稀土永磁材 料以及 1983 年钕铁硼永磁研制成功，标志着永磁材料技术的进步与发展[11]。随着新型永磁材 料的研制成功，永磁体的磁性能越来越好，使无刷直流电机的性能又上一个台阶。

永磁无刷直流电动机按照驱动电流方式分为两大类：一类是方波电流驱动的永磁无刷直 流电机，被称为无刷直流电动机（BLDCM）；另一类是正弦波电流驱动的永磁无刷直流电机， 称为永磁同步电动机（PMSM）[9]。无刷直流电机的永磁体产生的气隙磁场为方波磁场，定子 每相绕组电流为方波，和近似方波的反电动势相互作用，从而产生了恒定的电磁转矩。永磁 同步电动机的气隙磁通密度分布是正弦波，每相绕组的反电动势也为正弦波，每相绕组的正 弦波电流则是由开关器件强制产生，因而产生稳定的电磁转矩。