[发明专利]无刷直流电机的仿真控制方法以及仿真系统

权利要求书

1.一种无刷直流电机的仿真控制方法，其特征在于，包括：

S1、根据电机转子位置以及电机转速，获取BLDCM本体模块中的反电动势；

S2、采用PI控制器来建立速度控制模块，用于输出参考电流的幅值；

S3、建立霍尔信号生成模块，用于生成模拟霍尔信号，并通过所述模拟霍尔信号来实现电机换相；

S4、建立参考电流模块以及电流滞环控制模块，所述参考电流模块用于根据所述参考电流的幅值以及所述模拟霍尔信号给出参考电流，并将所述参考电流输入所述电流滞环控制模块；所述电流滞环控制模块用于接收所述参考电流以及输入的实际电流，并对所述实际电流进行调节，产生逆变器控制信号并输出；

S5、建立逆变电路模块，其用于接收所述逆变器控制信号，并输出电压信号。

2.如权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述电机为两相导通三相六状态星形连接的永磁无刷直流电机。

3.如权利要求2所述的建模方法，其特征在于，步骤S1包括：

S31、根据公式(1)-(4)分别搭建电压方程模块、反电动势求取模块、电磁转矩模块和机械转矩模块；所述公式(1)-(4)分别如下：

$u_n=\frac{1}{3}\[u_a+u_b+u_c-(e_a+e_b+e_c)\]---\left(1\right)$

$\left[\begin{array}{c}{u}_a\\ u_b\\ u_c\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}r& 0& 0\\ 0& r& 0\\ 0& 0& r\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_a\\ i_b\\ i_c\end{array}\right]+\left[\begin{array}{ccc}L-M& 0& 0\\ 0& L-M& 0\\ 0& 0& L-M\end{array}\right]P\left[\begin{array}{c}{i}_a\\ i_b\\ i_c\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{e}_a\\ e_b\\ e_c\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{u}_n\\ u_n\\ u_n\end{array}\right]---\left(2\right)$

$T_e=\frac{1}{w}(e_a{i}_a+e_b{i}_b+e_c{i}_c)---\left(3\right)$

$T_e-T_L-Bw=J\frac{dw}{dt}---\left(4\right)$

所述公式(1)-(4)中，u_a，u_b，u_c为定子绕组相电压；i_a，i_b，i_c为定子绕组相电流；e_a，e_b，e_c为定子绕组感应电动势；r为定子相电阻；L为每相绕组的自感；M为每两相绕组间的互感；P为微分算子且P＝d/dt；u_n为中性点电压；w为电机的转动角速度；T_e为电磁转矩；T_L为负载转矩；J为电机转动惯量；B为阻尼系数；

S32、将所述电机转子位置分为六个区域：0～π/3，π/3～2π/3，2π/3～π，π～4π/3，4π/3～5π/3，5π/3～2π；

S33、根据所述电机转子位置和电机转速信号，分别求出各相反电动势在所述六个区域的对应的直线方程；

S34、利用MATLAB/Simulink中S函数来求取三相反电动势。