12机电专科毕业论文--leipizhu

浙江理工大学成人高等教育毕业设计（论文）

4.1.1 机本体模块

在整个控制系统的仿真模型中，BLDCM本体模块是最重要的部分，该模块根据BLDCM电压方程求取BLDCM三相相电流，而要获得三相相电流信号ia，ib，ic必须首先求得三相反电动势信号ea，eb，ec，整个电动机本体模块的结果如下图4-3所示。电机本体模块包括反动电势求取模块，中性点求取模块，转矩计算模块和位置检测模块。

图4-3 电机本体模块

1)反电势求取模块

本文直接采用了SIMULINK中的Lookup Table模块，运用分段线性化的思想，直观的实现了梯形波反电动势的模拟，具体实现如图4-4所示：

图4-4 反电势求取模块

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Lookup Table模块的实质是通过查表构造反电动势波形，只要把360°内的反电动势的单位波形预先输入至Lookup Table模块中，就能得到其单位理想波形，由前面的数学模型知道，反电势梯形波的幅值为：e=Ke*ω。其中Ke为电机的反电动势系数。具体的Lookup Table参数设置参照下表4-1:

表4-1 位置信号和单位反电动势的关系

位置 A B C

0 1 -1 1

60 1 -1 -1

120 1 1 -1

180 -1 1 -1

240 -1 1 1

300 -1 -1 1

360 1 -1 1

2)转矩计算模块

依据数学模型建立转矩计算模型如图4-5所：。

图4-5 转矩计算模块

3)中性点求取模块

求出反电动势后根据电压平衡方程来求中性点电压，具体模块如图4-6所示：

图4-6 中性点求取模块

4）转子位置检测模块

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图4-7 转子位置检测模块

4.1.2 速度PID控制模块

速度控制模块采用PID调节：

图4-8 PID控制模块

4.1.3 参考电流模块

参考电流模块的作用是根据电流幅值信号Is和位置信号pos求出三相参考电 流。参考电流模块的功能通过S函数实现。

图4-9 参考电流模块

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4.1.4 电流滞环控制模块

电流滞环控制模块的作用是实现滞环电流控制，输入端l、2、3为三相实际电流，4、5、6为三相参考电流，输出为脉冲信号，滞环的环宽设为0-1之间。模块结构框图如图4-10所示：

图4-10 电流滞环控制模块

4.1.5 电压逆变模块

电压逆变器模块实现的是逆变器功能，输入为位置信号和电流滞环控制模块信号及电压逆变控制信号，输出为三相端电压，其中，可以通过编写S函数实现从转子位置信号得到六个MOSFET导通开关信号。如图4-11所示:

图4-11 电压逆变模块

三相的上桥臂控制信号与电流滞环控制模块得到的信号进行逻辑与运算，即

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