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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

无刷直流电动机因卓越的性能和不可替代的技术优势倍受人们的关注,特别是自70年代后期以来伴随着永磁材料技术、计算机及控制技术等支撑技术的快速发展及微电机制造工艺水平的不断提高,无刷直流电动机在高性能中、小伺服驱动领域获得广泛应用并日趋占据主导地位。

随着无刷直流电机应用领域的不断扩大,要求控制系统设计简易、成本低廉、控制算法合理。建立无刷直流电机控制系统的仿真模型,可以有效的节省控制设计时间,及时验证系统的控制算法,同时可以充分利用计算机仿真的优越性,很方便的改变系统的结构,加入不同的扰动和参数变化,可以更好的考察系统在不同结构和不同工况下的静、动特性。因此如何建立无刷直流电机控制系统的仿真模型成为迫切需要解决的关键问题。

国内外研究现状

国内研究：已有提出采用节点电流法对电机控制系统进行分析，通过列写 m 文件，建立 bldc 仿真模型，这种方法实质上是一种整体分析法，因而这一模型基础上修改控制算法或添加、删除闭环就显得很不方便。文献[12]提出将控制单元模块化，在matlab/simulink 建立独立的功能模块：bldc 本体模块、电流滞环控制模块、速度控制模块、参考电流模块、转矩计算模块和电压逆变模块，对这些功能模块进行有机整合，搭建出无刷直流电机系统的仿真模型。

国外研究：文献[15]提出在 matlab/simulink 中构造独立的功能模块，通过模块组合进行 bldc 建模，这一方法可观性好，在原有的建模基础上添加、删除闭环或改变控制策略都十分便捷，但该方法采用快速傅立叶变换（fft）方法求取反电动势，使得仿真速度很受限制。文献[16]在建模过程中，梯形波反电动势的求取方法一直是较难解决的问题

2. 研究的基本内容

1在分析 BLDC 数学模型的基础上，提出了一种新型的基于 Matlab 的 BLDC 控制系统仿真建模的方法，对控制系统仿真模型各个部分的建模进行介绍。

2 将模型按功能进行子模块建模，并与S函数结合，构建无刷直流电机模型

3将该方法应用于 Matlab/Simulink 环境下 BLDC 模型的设计，采用经典的速度、电流双闭环控制方法对该建模方法进行了测试来验证该控制系统设计的合理性

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案及进度安排：

1 详细分析无刷直流电机（bldc）数学模型的基础（3月1号至10号）

2在matlab/simulink中，分别使用已有模型，调用由matlab语言编写的m函数及s函数构建模型，建立各子功能模块（3月10号至4月10号）

4. 参考文献

[1] 夏长亮.无刷直流电机控制系统[m].北京. 科学出版社，2009

[2] 张琛.直流无刷电机原理及应用[m].北京.机械工业出版社.1997