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        無刷直流電機智能控制的方法
        2024-04-15

                  由于無刷直流電機是一個非線性、多變量、強耦和的系統,因而采用經典的控制理論很難滿足實際的需求。針對于這一問題,采用現代智能控制方法不失為一類較好的解決方法。無刷直流電機具有結構簡單、運行可靠、功率密集高、調速性能和機械特性好等特點,得到越來越廣泛的應用。由于BLDCM是一個非線性、變量多、強耦合的系統,采用經典的控制理論很難滿足實際的要求,而智能控制系統具有自學習、自適應、自組織等功能,能夠解決模型不確定性、非線性控制以及其他較復雜的問題。因此采用現代智能控制策略成為BLDCM的發展趨勢。BLDCM的結構和工作原理無刷直流電機有電動機本體、轉子位置檢測裝置和電子換向器(逆變器和控制器)三個部分組成。在無刷直流電機,當定子繞組的某一相通電時,改電流所產生的磁場與磁極所產生的磁場相互作用,驅動轉子轉動,再由位置傳感器將轉子位置變換成電信號,去控制逆變器,從而使定子各相繞組按照一定序號導通,定子相電流隨轉子位置的變化而按一定得次序換相。由于逆變器的導通次序是種子轉角同步的,因而起到了與有刷直流電機換相器相同的換相作用。無刷直流電機BDLCM的智能控制有很多種,例如模型參考自適應控制,模糊控制,灰色控制,滑模變結構控制,神經網絡控制,人工免疫控制,其他智能控制方法。每個控制方式都有優缺點,目前按照東弘機電現有的控制方式,簡單介紹以下幾個模型控制。無刷直流電機模型參考自適應控制   模型參考自適應控制(MRAC)是目前應用最成熟的一種自適應控制,MRAC的基本原理就是將被控對象的輸出與參考模型產生期望的性能指標,MRAC具有不需要控制對象的精準數據模型,也無需進行參數辨識,容易實現和自適應速度快的優點。缺點是對負責的快速變化比較敏感,為此可以將其他控制方法與MRAC相結合以活得更好的控制性能。2.無刷直流電機模糊控制  模糊控制具有不依賴于對象模型,用語言變量描述系統特點,并依據系統的動態信息和模糊控制規則進行推理以獲得的是的控制量,因而具有動態響應好、超調小、硬件的實現比較簡單、魯棒性強的特點。目前常見的基本模糊控制有模糊PID控制,模糊PID雙控制,模糊PID自適應控制。模糊PID雙控制原理設定一個誤差給定值,根據反饋與基準值值誤差大小來實現模糊控制與PID控制的切換,從而使控制系統得到良好的動態系能和穩定性能,實現了模糊控制與PID控制的優勢互補,模糊PID自適應控制原理就是模具規則對PID的控制器的參數實現在線整定,完善PID控制的性能。3.無刷直流電機的其他智能控制方法   應用于無刷直流電機BLDCM的智能控制方法有很多,除了一些常用的幾種智能控制方法進行分析,其他的智能控制方法還有魯棒控制、自抗擾控制等。自抗擾控制(ADRC)是一種不依賴與系統模型的新型非線性控制器,具有超調低,收斂速度快、精度高、抗干擾能力強機算法簡單等特點。  本文分析了常見應用于BLDCM的幾種智能控制方法在無刷直流電機的應用現狀。在實際應用中,根據被控制對象的性能要求、系統軟、硬件的實現情況等因素來綜合控制方法,從而獲得理想的控制效果  由于采用單一智能控制方法難免有它的局限性。因而,在現有的控制策略基礎,或進一步反戰新的智能控制策略是未來智能控制方法的發展方向。                                          

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