前言 1
第一章 绪论 1
1.1无刷直流电机发展历程 1
1.2无刷直流电机应用场合 4
1.3无刷直流电机研究现状 8
1.3.1无位置传感器控制技术 9
1.3.2转矩波动抑制研究 10
1.3.3无刷直流电机控制器研究 12
1.4无刷直流电机发展趋势 15
参考文献 20
第二章 无刷直流电机数学模型及特性分析 25
2.1无刷直流电机结构类型及驱动方式 25
2.1.1无刷直流电机本体结构 25
2.1.2功率驱动方式 28
2.2无刷直流电机数学模型 31
2.2.1微分方程模型 31
2.2.2传递函数模型 37
2.2.3状态空间模型 42
2.3无刷直流电机特性分析 44
2.3.1无刷直流电机启动特性 44
2.3.2无刷直流电机稳态运行特性 45
2.3.3无刷直流电机动态性能分析 48
2.3.4无刷直流电机换相暂态分析 53
参考文献 56
第三章 无刷直流电机速度控制系统 57
3.1无刷直流电机双闭环调速 57
3.1.1PID调速原理 57
3.1.2控制器设计 59
3.2无刷直流电机速度智能控制技术 62
3.2.1模糊控制 62
3.2.2神经网络控制 67
3.2.3遗传算法优化控制 73
3.2.4滑模变结构控制 79
3.2.5灰色控制 84
3.2.6其他智能调速方法 88
3.3电机参数对动态响应和调速范围的影响 89
3.3.1电阻参数 90
3.3.2电感参数 90
3.3.3转动惯量参数 92
参考文献 92
第四章 无刷直流电机换相转矩波动分析与抑制 95
4.1分时换相策略抑制转矩波动 95
4.1.1换相转矩波动分析 95
4.1.2分时换相策略分析 102
4.1.3最佳分时换相策略的研究 106
4.2基于自抗扰技术的换相转矩波动抑制 108
4.2.1抑制转矩波动的自抗扰策略 108
4.2.2实验结果 111
4.3基于BP神经网络的换相转矩波动抑制 113
4.3.1BP神经网络 113
4.3.2自校正调节器 115
4.3.3实验结果 116
4.4基于模糊小生境遗传算法的电机优化设计与转矩波动抑制 118
4.4.1反电势波形平顶宽度的计算 118
4.4.2模糊小生境遗传算法 121
4.4.3无刷直流电机优化设计 123
参考文献 126
第五章 无刷直流电机的无位置传感器控制 127
5.1转子位置间接检测法 127
5.1.1反电势法 127
5.1.2磁链法 136
5.1.3电感法 136
5.1.4人工智能法 138
5.2无位置传感器控制 138
5.2.1基于扰动观测器的无位置传感器控制 138
5.2.2基于Kalman滤波的无位置传感器控制 144
5.2.3基于滑模观测器的无位置传感器控制 148
5.2.4基于小波网络的无位置传感器控制 151
5.3无位置传感器控制下的启动 156
5.3.1静止状态下转子初始位置的确定 156
5.3.2无位置传感器下的启动方法 157
参考文献 161
第六章 无刷直流电机控制系统仿真 163
6.1无刷直流电机S函数仿真 163
6.2无刷直流电机图形化仿真 170
6.2.1无刷直流电机双闭环调速系统仿真 171
6.2.2无刷直流电机相电流超前导通运行仿真 177
参考文献 180
第七章 无刷直流电机控制系统实现 182
7.1系统主电路 182
7.2驱动电路 185
7.2.1MOSFET驱动电路 185
7.2.2IGBT驱动电路 187
7.2.3智能功率模块 188
7.3转子位置信号检测电路 190
7.4微处理器控制电路 191
7.4.1微处理器选型 191
7.4.2单片机控制电路 192
7.4.3DSP控制电路 196
7.5保护电路 199
7.5.1过压保护电路 199
7.5.2过流保护电路 200
7.5.3逻辑保护电路 201
7.5.4其他保护电路 202
7.6无位置传感器控制电路 204
7.6.1电压检测电路 204
7.6.2滤波移相电路 206
7.6.3电流检测电路 207
7.7无刷直流电机控制专用集成电路 209
7.7.1MC33033集成电路的应用 209
7.7.2TB6537P集成电路的应用 212
7.8系统软件设计 215
7.8.1带位置传感器无刷直流电机软件设计 215
7.8.2无位置传感器无刷直流电机软件设计 217
7.8.3软件可靠性设计 218
7.9硬件系统电磁兼容性设计 219
7.9.1强电部分电磁兼容性设计 220
7.9.2弱电部分电磁兼容性设计 220
参考文献 222
第八章 无刷直流电机控制系统应用实例 223
8.1电梯门机系统 223
8.1.1电梯门机系统介绍 223
8.1.2电梯门机系统技术要求 225
8.1.3电梯门机控制系统硬件设计 227
8.1.4电梯门机控制系统软件设计 229
8.2电梯曳引机系统 231
8.2.1电梯曳引机系统介绍 231
8.2.2无刷直流电机无齿轮电梯曳引机的特点 233
8.2.3电梯曳引机的技术要求 233
8.2.4电梯曳引机控制系统硬件设计 234
8.2.5电梯曳引机控制系统软件设计 235
8.3无刷直流电机在变频空调中的应用 236
8.4无刷直流电机在电动汽车中的应用 238
8.5无刷直流电机在电动自行车中的应用 239
8.6无刷直流电机在其他领域的应用 240
8.6.1在风机、水泵上的应用 240
8.6.2在洗衣机上的应用 240
8.6.3在医疗器械上的应用 241
参考文献 241