引用永磁無刷電動機系統(tǒng)發(fā)展現狀無刷電機繞組繞線機2023-11-2919:55:17|分類：默認分類|標簽：|字號大中小訂閱引用David的永磁無刷電動機系統(tǒng)發(fā)展現狀莫會成（西安微電機研究所,西安710077）來源：永磁電機會議論文集，編輯：閆晶芬摘要：永磁無刷電動機系統(tǒng)是以電機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機構的電氣傳動控制系統(tǒng)。隨著電機技術、控制理論、數字脈寬調制技術、新材料技術、微電子技術及現代控制技術的進步，伺服系統(tǒng)經歷了從步進伺服到直流伺服，進而到永磁無刷電機伺服系統(tǒng)的發(fā)展歷程，目前已成為電機控制技術的主流方向。1系統(tǒng)組成永磁無刷電動機系統(tǒng)是根據位置、速度和轉矩等反饋信息構成的控制系統(tǒng)，由永磁無刷電動機、傳感（傳感器）和驅動器三部分組成（見圖1）。系統(tǒng)有開環(huán)運行、轉矩控制、速度控制和位置控制4種基本運行方式，見圖2~圖5。其中圖4和圖5是用于高精度的控制系統(tǒng)，如數控機床的進給驅動等。遲圖戀1犧永磁無刷電搬動機系統(tǒng)方頓框圖撥申喚碼世憲圖午2棋開環(huán)運行方紐框圖徒怕賴圖趣3剖轉矩控制系客統(tǒng)方框圖圖團警濟奧樸頌益圖感4狼速度控制系陜統(tǒng)方框圖米永磁無刷電暴動機是通過讀電子電路換獨相或電流控滅制的永磁電少動機。永磁斜無刷電動機踩有正弦波驅憶動和方波驅按動兩種型式描：驅動電流恢為矩形波的網通常稱為永傭磁無刷直流控電動機，驅菌動電流為正協弦波的通常密稱為永磁交部流伺服電動枕機，按傳感巴類型可分為模有傳感器電夸動機和無傳濕感器電動機饑。唉翼驅動器指接厚受控制指令匠、可實現對稿電動機的轉遺矩、速度和蠟轉子位置控墾制的電氣裝皇置。箭袍驅動器按其碎控制電路和賽軟件的實現影方式可分為廊模擬量控制蛾、數字模擬椅混合控制和灶全數字控制味三種；按驅念動方式可分保為方波驅動惹和正弦波驅謊動。鉤圖爽5紐位置控制系嚼統(tǒng)方框圖苗傳感部分的道作用是檢測叢永磁無刷電慌動機的位置樂、速度和電館流。常用的衣傳感器有接合近開關、光翅電編碼器、炸旋轉變壓器尊、霍爾元件抖和電流傳感教器等。踐2孩結構、設計獵和工藝棵2.1傷電機結構卻永磁無刷直炒流電動機的分基本結構是基將永磁直流挖電動機的定何、轉子位置浩進行互換，拔通常稱為鈴“向內翻外歪”逢，轉子為永境磁結構，產系生氣隙磁通縱，定子為電扭樞，有多相豆對稱繞組，待直流電動機社的電刷和機拔械換向器被之逆變器和轉累子位置傳感散器所代替。陣所以無刷電嗚動機實際上項是一種永磁蚊同步電機，剝如圖聰6慎所示。范圖莫6森永磁無刷電由動機結構焦悼注圖找7須外轉子永磁去無刷直流電服動機柱另外，永磁殲無刷直流電肉動機可以做嗎成外轉子型虎和盤式轉子機型。其結構文見圖臣7設和圖秒8啞。外轉子型饞電機的永磁完磁極轉子位暫于定子的外員側，轉矩脈航動小，容易咬做成扁平型偵，慣量較大帆。盤式轉子駱型電機的氣蹦隙平面與軸賣垂直，盤式也轉子與永磁腦磁極相向配補置，電機成倘扁平形，可聾做成有槽結后構，見圖疼8榮，也可以做王成無槽、無鉗鐵心結構。鵲這種電動機莖常用于蛛FDD怕和后CD柿的直接驅動筑等。援圖命8垮盤式轉子無糞刷直流電動加機歸無刷直流電兆動機多采用鋤釤鈷（滋SmCo董）和釹鐵硼抽（壟NdFeB木）等稀土永堡磁。常見的請轉子結構有近表面式磁極挖，嵌入式磁哄極和環(huán)形磁汪極嘉3搞種，如圖天9效所示。圖遵9a坡結構是在鐵豆心表面粘貼雁徑向充磁的堅瓦片形永磁獄體，有時也搏采用矩形小努條拼裝成瓦踐片形磁極，本以降低制造甚成本。圖滅9b秤結構是在鐵旬心中嵌入矩境形永磁體。趣其優(yōu)點是一中個極距下的或磁通由相鄰蕩兩個磁極并菜聯提供，可果以獲得較大圈的磁通。但梳結構需要作戴隔磁處理或妻者采用不銹跳鋼軸。對于嶄高轉速運行覆的電機，圖唱9a館和圖嗓9b矮的結構需在董轉子外表面蟻套一個曲0.3m余m~0.8趕mm召的磁性緊圈胖，防止離心作力將磁鋼甩總出。緊圈材有料通常采用比不導磁的不仍銹鋼，也可個以用環(huán)氧無自緯玻璃絲帶恨縛扎。圖鏡9c持結構是在鐵闖心外套上一女個整體稀土暫永磁環(huán)。該粘環(huán)形磁體徑蜓向充磁為多式極，適用于邊小功率的電顧機。這種結銷構的轉子制濱造工藝性較慚好。融2.2旺設計工藝技徒術發(fā)展動向遮1銳）紹常設計手段不碎斷完善統(tǒng)隨著計算機科技術的發(fā)展扣以及電磁場歇數值計算、南優(yōu)化設計和兄仿真技術的久不斷完善，掙形成了以電酷磁場數值計擊算、等效磁躲路解析求解豈、場路結合取求解等一整粗套分析研究運方法和計算會機輔助分析玉的設計軟件換。如邀Ansof凍t但公司、區(qū)Magne打Force紗公司、節(jié)Jmag腎公司均推出半各種類型的錄電機設計軟坦件，以方便擱快捷地完成顫從電機的電醒磁設計計算敵、損耗計算唯、優(yōu)化設計左、噪聲抑制瞇、特性分析衛(wèi)等。針對無總刷電機特點蝦，提供多種斜轉子類型、屈多種繞組型每式及主電路增的連接方式疊，以便組合耍。哄2006情年三季度，姓加拿大以電桌磁計算分析冤著名的移Infol淹ytica乖公司，推出滲了專門針對怠永磁無刷電衰機的奸Motor夾solve炒設計軟件。譜圖情9夜無刷直流電達動機轉子結隙構形式杰這些軟件除槐了對電機進揮行電磁設計籍，還可對電殼機在槽形、減繞組、材料滲等設計變量瘦改變情況下怪多方案比較中分析、電磁集場精確計算吉和電機多目蠻標優(yōu)化設計真，并包括控畢制電路、控澤制算法在內耐的整個設計捎流程，既可湯以提供任意導時刻電機內煤電磁場分布飛數據，又能波對電機工作愚時所關心的擺各類運行曲膀線，如轉矩央、轉速、電咸流、功率、所效率等提供蘋結果，同時復還能提供齒緩槽轉矩、轉耍矩脈動、轉粱速波動等詳液細指標參數同，并可完成嚷電機的各類愿正常工況和遍故障工況的傳仿真實驗，炒包括起動、廟堵轉、突加攔突減負載、多突然短路等到等。杜2霸）分數槽技免術應用日益泡增多孩龜分數槽繞組事技術在永磁少無刷電動機乞中的應用已肚逐漸增多。面如在電動自撕行車電機中杏采用三相、埋40蔑極、逼36態(tài)槽；捧Collm誦orgen孟公司搞Goldl晚ine虎系列交流伺鏟服電機采用拼4榜極、樹18比槽，奔6軋極、自24口槽等；松下校伺服電機采南用腸6潮極、弄9修槽，勁8綢極、趴12四槽等每極每儲相槽數紙q=1/2通的分數槽繞殃組結構。末對于多極的胃無刷電動機負采用分數槽塘繞組，可以楚較少的定子竊槽數達到多飄槽能達到的綢效果。采用宣分數槽繞組春有以下優(yōu)點禮：墨a)篇電機電樞槽鄉(xiāng)數大為減少青，有利于槽恰利用率的提連高；該b)肉較少數目的愛元件數，可抄簡化嵌線工烏藝和接線，蘇有助于降低遼成本；謀c)逗有可能得到朵線圈節(jié)距及y=1毯的設計（集宇中繞組），萌便于采用自縱動繞線機繞扒制，提高工痰效；同時各宮個線圈端部離沒有重疊，抖不必設相間票絕緣；六戶d)憂線圈周長和帽繞組端部縮數短，電動機紙繞組電阻減鬼小，銅損隨舞之也減低，歌提高了電動瓦機的性能。通采用分數槽得繞組的磁動零勢諧波遠大逃于整數槽繞菜組，如圖絕10紐所示。應圖武10護整數槽繞組拍與分數槽繞釘組（唯q寺=1/2間）時的反電螞動勢比較叔3既）無槽、無密鐵心結構電瀉機掉無鐵心無刷耳電動機的出潛現是采用新柿材料、新工芽藝的結果。迫電樞采用耐畫熱性能優(yōu)越覆的材料制成俘剛性整體，蛾可以在高溫烏及高速情況脫下長期穩(wěn)定取運行；由于在電樞無鐵心閘，電感小，盆完全消除了創(chuàng)鐵心中的磁框滯損耗和渦仁流損耗，消移除了由齒槽陳效應帶來的扇轉矩波動，迫具有優(yōu)異的票控制性能；間運行效率高扣、溫升低、閣轉速范圍廣鉤；電機的電歌樞中無齒槽明且采用全塑委封結構，負雅載動行時，川噪聲及振動敘都很低。壯無鐵心無刷砍電機可采用腫軸向磁場結海構和徑向磁靠場結構。軸捷向磁場結構挪的電機電樞薯繞組徑向按高一定規(guī)律分豆布，在專用耐模具中固化籃成形，電樞假兩側均為盤抗狀轉子體，炸轉子磁體為蘭軸向磁化，湖兩側轉子可器同時布置永摧磁體磁極及襖轉子軛，成脂雙勵磁轉子臉結構，也可燕一側布置永眠磁體磁極而黨另一側布置健轉子磁軛，狼成單勵磁轉站子結構。徑其向磁場結構踐電機的電樞腿繞組軸向按激一定規(guī)律分吧布成筒狀，獵其電樞內、脾外圓處均為新筒狀轉子體團，轉子磁極因為徑向磁化穩(wěn)，內、外圓塘可同時布置適永磁體磁極蓋及轉子軛，序成雙勵磁轉壯子結構，也扮可在其中一嗎個圓周上布噸置永磁體磁還極，而另一桶圓周上只布島置轉子磁軛盆，成單勵磁也轉子結構。逗徑向磁場結直構和軸向磁隸場結構均可三根據要求制典造成內轉子洞和外轉子結喂構。圖簽11恰為徑向磁場寨結構的無鐵崖心無刷電動榴機典型結構澤。紀圖傾11晝無鐵心無刷艦電動機結構錢圖訂慧累地圖賄12叮分割型定子菊沖片和鐵心卵典型盤式無千刷電動機定恩子、轉子均購為圓盤形，斤采用軸向氣青隙磁場，可槽做成有鐵心慧和無鐵心兩撐種結構，定尼子繞組呈徑院向分布。妙無槽結構無砌刷電動機消歉除了齒槽效眉應，具有轉食矩波動小、找運行平穩(wěn)、撕噪聲低、電賓樞電感小、蕉定位干擾力訪矩小等一系昂列優(yōu)點，成仰為很有發(fā)展浪前景的無刷亮電動機。丘小直徑的電銹動機，無槽授結構能獲得捆比有槽結構處更大的轉矩賣指標；在特杰殊條件下，億例如要求電竟動機的轉矩皇和功率相對蓄不大，對電號動機的體積巨限制不嚴，疏而對電動機限的控制要求冊很高的情況秩下，采取無啞槽結構會獲休得好的效果圾。編咬國內無槽無各刷電動機已士有系列產品票，功率范圍沫至罷30kW篇，最高轉速漲可達獻2000根0r/m祝in點。許4主）工藝不斷效革新甲在電機制造英方面，通過赴對傳統(tǒng)工藝舒的不斷革新而，出現了分踏割型定子鐵租心結構和連起續(xù)繞線工藝熱方法。采用所多極集中繞攻組，減少繞浪組端部長度別，以適應生雕產自動化，泊使產品向低輸成本、低價錢格方向發(fā)展消。同時出現拒了適應不同菊性能參數永順磁材料的瓦葉型、環(huán)型表艙面粘接結構剝和各種不同隙設計嵌入式撇磁體結構等贏新的轉子磁腹路結構。簡檢對于節(jié)距蝦y=1享分數槽設計好，用專用繞怖線機直接繞樹制定子線圈混，對于外轉圣子結構的電娛機比較方便稍，但對于內露轉子結構的窮電機，特別嚴是定子內徑木小的小功率聯電機，就要切困難得多了庫。為此，分青割型定子鐵秘心結構的構售思提出來了屆。圖蠻12顆所示為一種元新型定子鐵快心結構，把派定子鐵心每嚷齒分割開來綱，可以在鐵拴心展開的狀兆態(tài)下繞制線仗圈，以便隨殘時調整線圈謠，實現規(guī)則衫繞制。繞圈稻繞制完成后攪，再把全部桐磁極對接成麥圓，形成一棟個完整的定同子。這時，疊電樞槽的利冊用率可達飛85%接以上。津日本松下生泰產的永磁交擇流伺服電動科機最早采用床上述新工藝殃，生產效率陡大大提高，守產品體積大竭為減小，性嚼能也有質的費提升。以貌400W師為例，定子澆外徑從最早池的陪φ講125m斑m心減小到仇φ嫌56mm脾，效率由最魯早的貿70%括提高到罵85%尼，溫升為洋80K踐。翁3仗傳感與傳感考器技術艦3.1協轉子磁場位括置傳感器疫在無刷直流灣電動機中，濕常用的位置待傳感器有以關下幾種。頂1媽）電磁式位橡置傳感器謠電磁式位置狂傳感器是利龜用電磁效應鼻來檢測轉子怠位置，有開政口變壓器、咳接近開關電今路等；使用嫩較多的是開嗚口變壓器。從電磁式位置牙傳感器具有瓜輸出信號強驅、工作可靠區(qū)、壽命長、土適應性強、勿對環(huán)境要求辦不高等優(yōu)點拍，多用于航始空航天領域飄，但體積較棕大，信噪比沙較低，同時但，其輸出波關形為交流，聰需整流、濾歡波方可使用旅，因而限制擦了它在普通缺條件下的應續(xù)用。咽差2尾）磁敏式位碰置傳感器麻毀常見的磁敏膠式位置傳感蓬器由霍爾元奸件或霍爾集己成電路構成和?；魻栐恢脗鞲衅鞴饔捎诮Y構簡堡單、性能可騙靠、成本低氧，是目前應巾用最多的一鼠種位置傳感凡器。材漂霍爾元件所劈產生的電動扛勢很低，往授往需要外接剪放大器，很犬不方便，隨奏著半導體技等術的發(fā)展，齊將霍爾元件篇與附加電路濾封裝成三端姻模塊，構成狗霍爾集成電屈路。霍爾集悉成電路有開饒關型和線性君型兩種，通洋常用開關型暮作為位置傳萄感器。柜端3難）光電式位別置傳感器訴氣光電式位置撤傳感器由安家裝在電機轉粘子上的遮光餅盤和固定不卵動的光電開雨關組成。其前原理如圖薯13疾所示。遮光催盤上開有唱150荒°竿電角度的扇根形開口，扇盆形開口的數勺目等于無刷工直流電機轉茂子磁極的極集對數。賢4梅極電機所用壽遮光盤如圖絹13殺。光電開關賭通常采用將止發(fā)光二極管勒和光敏三極典管封裝在一畜起的光斷續(xù)頁器。晌圖殲13垮光電傳感器摩對于兩相導蛙通星形三相喂六狀態(tài)無刷齒直流電動機厚，永3捷個光電開關沸在空間依次運相差號120母°薄電角度，光弟電開關與電湊樞繞組的相慘對位置以及昂遮光盤與轉痕子磁極的相釣對位置類似霧于霍爾位置伙傳感器。姐4沒）對于高精嬸度無刷伺服轟系統(tǒng)，用于曾速度和位置弱反饋的傳感便器有：公耽（1）摘浸體光學絕對式也編碼器桌絕對式編碼陣器的精度由胳光電碼盤的渣機械位置決槐定，不受停厭電等干擾影指響；由機械塌位置決定的袍每個位置是哨唯一的，無衡需記憶，無雪需找參考點列，而且不用摸一直計數，至數據的可靠至性大大提高愉了。獵被（2）娃猶離光學增量式辰編碼器懂增量編碼器裙的特點是每描產生一個輸膠出脈沖信號兆就對應一個咸增量位移角甜，不能直接妥檢測出軸的阿絕對角度。厚常選用的分緊辨率為每轉腫2500派個脈沖。孫普（3）墊繁鳥無刷旋轉變朗壓器保+R/D拆變換器糟無刷旋轉變閉壓器是一種泉精密角度、系位置、速度飾檢測元件，醋適用于高溫莖、嚴寒、潮陷濕、高速、醫(yī)高振動等旋恢轉編碼器無殘法正常工作賄的場合。無騾刷旋轉變壓朵器是一種輸壯出電壓隨轉努子轉角變化刪的信號元件話。無刷旋轉宴變壓器的精懲度主要由函景數誤差和零藥位誤差衡量煎。其精度高走于自整角機腫。儲捆（4）冬歇家感應同步器禁感應同步器揚是利用兩個互平面形繞組笛的互感隨位木置不同而變展化的原理制很做的；可用抱來測量直線意和轉角位移仇；測量直線勾位移的稱長揮感應同步器劍，測量轉角乞位移的稱圓虛感應同步器朵。感應同步因器的優(yōu)點是質分辨率高、憤抗干擾能力必強、壽命長悶，維護簡便覺。陜（路5出）無刷測速武發(fā)電機。絕用于精度要撕求不高的無列刷伺服系統(tǒng)耍的速度和位犁置傳感器有銀：司茅（扔1無）磁阻旋轉減變壓器；強殺（嚴2溉）磁電式脈啟沖測速發(fā)電柏機；素莊（所3肯）磁性編碼滔器；簽蹈此外，在經柳濟型系統(tǒng)中牛，還有利用櫻轉子磁場位靠置信號經倍躁頻處理或利懂用在電機槽繼中放置線圈按的簡易型測正速發(fā)電機作伏速度和位置衰檢測的方式揀。。桑侵3.2乖無位置傳感突器檢測技術玻1改）利用反電仿動勢檢測轉異子位置拜滾按照無刷直憤流電動機工謠作原理，必篇須要有轉子購磁極位置信困號來決定電訊子開關的換景相。目前，警大多數采用籠安裝位置傳碑感器（例如夜霍爾元件）蕉方法來得到嗽這些信號。雞它有必須占跳用電機一些避空間，安裝揪位置要準，釋需較多引出從線，影響可優(yōu)靠性，在某擇些場合，如滔壓縮機內的壯高溫高壓環(huán)糕境，不允許步安放霍爾元跨件。為此，抓80舌年代以來，泥微機控制技受術的快速進遺展，出現了培各種稱為無編位置傳感器游控制技術方詳法，是當代透無刷直流電側動機控制研可究熱點之一方。它從電子火電路以軟件凈方法獲得轉段子磁極位置逼信號，實現鬼電子換相。吊在諸多方法午中，以反電洋勢法較成功獵。它檢測不滅激勵相繞組贊的反電勢過卻零點，經過團運算后，決留定換相時刻沈。這也是硬旋件軟件化的兵一個成功例柱子。松必反電動勢法暢的缺陷是當房電機在靜止課或低速運行膏時，反電動完勢為濾0摔或太小，因奴而無法利用望，一般采用狐專門的起動尿電路，使電桿機以他控變乞頻方式起動殲，當電機具全有一定的初毀速度和電動攔勢后，再切行換到自控變遇頻狀態(tài)。這家個過程稱為狠三段式起動需，包括轉子班定位、加速裕和運行狀態(tài)轟切換三個階撐段。封英2飛）續(xù)流二極歇管檢測法頌多通過對逆變憐器開關管施浪加特殊時序恰的斬波控制繁信號，使電鴿機繞組的續(xù)它流電流沿著捏特定的回路打流通，當斷衛(wèi)開相繞組的主反電動勢過綁零時，與斷饞開相開關管善并聯的續(xù)流宣二極管中將蘆流過續(xù)流電年流，通過對低該續(xù)流二極噴管導通與否影的檢測就可誠以確定出繞貌組反電動勢昨的過零點，冬從而得到電您機的轉子位降置信號。玉澇這種檢測方抹法實際檢測植的也是繞組醒的反電動勢侍，但是檢測禍的靈敏度相靜對較高，在庭電機額定轉粗速的禽2%警以上有效，因起動容易、嗽調速比大，切缺點是實現炕電路稍復雜統(tǒng)一些。嗎愧3狗）瞬時電壓予方程法淡奴利用電機各肅相瞬時電壓廟和電流方程款，實時計算壘電機由靜止析到正常運轉夫任一時刻轉較子的位置，輝控制電機的板運行。該方油法不需專門拘的起動線路緊，電路簡單械、起動轉矩低大，但對電許機本體的數仁學模型依賴叫性大，當電上機參數因溫誤度變化發(fā)生申漂移時，容桿易造成建模蘆誤差，使控狗制精確性受備到影響；另妥外，由于在密線計算復雜勸，計算量很擋大，考慮到決轉子位置檢掛測的實時性述，必須采用芽具有快速運掙算能力的智DSP造和高速山A/D景轉換器。唇忌4炭）脈沖注入趁法雀粱轉子位置的隙不同使電機孕磁場的分布輪也不同。該傲方法采用脈蛋沖注入檢測很無刷電機靜湖止狀態(tài)下的謙轉子位置，辯通過依次向彎定子繞組注隸入一系列脈鍛沖，根據測昏量得到的電眼流峰值判斷值轉子位置。營該方法對電殃機參數的依槍賴性低。服4市控制技術發(fā)饅展動向爆4.1爹DSP患的應用促進誠了無刷電動升機系統(tǒng)技術絮發(fā)展親1落）往DSP幼的特點銹膜隨著技術進綿步和用戶對瓣電機控制器婦的運算速度浴、數據處理倘能力、控制聰精度和實時媽性提出了更娃高的要求，概過去單純的擺靠開、停時嚷間長短或單厲片機來控制莫電機運行的山方式已不能方滿足實際需盾要；特別是慶對于采用矢秘量變換控制凍的系統(tǒng)，由蔽于需要處理響的數據量大瘦，對系統(tǒng)的醬實時性和精北度要求較高撈，單片機往鴿往不能滿足雀要求。椅意與單片機相滔比，墨DSP牢器件集成度卸較高，橡CPU苗速度較快，農存儲器容量加更大，更適亡用于電動機置的變速驅動尿控制，同時院可以提高系創(chuàng)統(tǒng)的性能，煌降低成本和跳功耗，簡化摔外圍電路的它設計工作。窯因此，為了惡達到電機控糊制不斷增加蔑的計算量和差速度要求，寺更好地發(fā)揮康電機的運行宗性能，具有俱強大數字信浸號處理功能摔的獻DSP杏芯片應運而遼生。江DSP挪技術的應用潮使現代控制瞞理論中先進毛而復雜的算辜法得以實現儀。計DSP假芯片的飛速紙發(fā)展促進了末無刷電機控暈制技術的發(fā)劑展與創(chuàng)新。秘毀DSP韻把現實生活景中的各種模計擬信號轉換份成數字信號碰，再用數學鞠計算方法來忌處理這些數邁字信號并得碼到相應結果嗎。數字信號業(yè)處理的主要凍任務是完成置大量的實時急計算。例如劣在枕DSP沙中常用的輝FIR肺濾波和憤FFT尸快速算法。寧屆DSP刃芯片是一種在特別適用于睬數字信號處棵理的微處理悶器。它強調胸對數據進行殘運算處理的攜實時性，除喜具備普通微倆處理器強調埋的快速計算液和控制功能近，在芯片結肢構、數據流捆程和指令系咽統(tǒng)方面有較朽大改進。例故如：對幫采用哈佛結樣構及改進的星哈佛結構，之比傳統(tǒng)的馮泰·爪諾依曼結構后具有更高的罷指令執(zhí)行速朽度，更適于運處理具有高冊度實時要求謙的數字信號遇。廣泛采用承流水線技術盾，加快指令燒執(zhí)行速度，許增強了處理登器處理數據德的能力。采精用多總線結哭構，解決了該傳統(tǒng)芯片的仁總線沖突問犬題，大大提絨高了系統(tǒng)的翅速度和效率吉。可以在一您個周期內同模時訪問數據頑和程序存儲楚空間，解決豐了傳統(tǒng)芯片息的總線沖突傷問題，大大挺提高了系統(tǒng)籮的速度和效課率。快速的抱中斷處理能偏力和硬件情I/O拋接口支持。材紙2封）消DSP蠟在無刷電機葡控制中的應嶺用刃骨（戴1蕩）險DSP語技術在無刷藝電機控制中北的發(fā)展姥樂20案世紀范80傅年代，數字劇信號處理技柜術開始應用散于電機控制譯領域，其主頓要用來直接練控制感應電軌機的磁通量畫和轉矩，以關達到對電機禍轉矩進行快蝕速、高性能須的控制。典撤型的產品代喘表為尖TI嘩公司的券TMS32抓010橡。但由于以誤前數字信號諒處理器芯片崖的價格較高平，人們對其而在電機控制童中的應用也紀沒有給予足娘夠的重視，慣這種芯片主誠要用在通訊伙、圖像處理柄等領域，而鑼在電機控制萄中的應用較作少，后來由錦于數字信號贈處理器芯片窄的性價比不果斷提高，而坡且其強大的頃數字信號處把理能力越來驗越受到用戶還的歡迎，位DSP倒的應用得到垂了較快的發(fā)游展。嘩暮盡管最初把出DSP扣技術應用于沈電機控制的走目的是其快摸速的數據處升理能力能夠率對電機進行易矢量控制和剃直接轉矩控特制，使復雜呆的算法得以秧實現，但以業(yè)前的磨DSP輔芯片沒有集垂成數模轉換池和脈寬調制紋等外圍電路葉，芯片只是湖作為在算法衣上比醉MCU永占優(yōu)勢的通廟用處理器來絹使用，大大億增加了系統(tǒng)首的體積和產興品的成本，哪增加系統(tǒng)設恰計的復雜性臟，延長開發(fā)鎖周期，降低康系統(tǒng)工作的蠶可靠性。憂漲(2)蠶典型的車DSP熟芯片在無刷攏電機控制中爆的應用泊柴·奇TI罰系列岡DSP咸芯片蘋成TI愧公司于片1998低年推出的皮TMS32變0F240鋒是電機控制仆領域一個劃址時代的進步販。芯片的執(zhí)釋行速度很快糧，在腎20MH懂z添的時鐘頻率辮下，指令周作期僅為蝴50ns鍬，且多數指獅令都能在一盆個指令周期歸內完成，片苗內具有俊Flash倆ROM魄。內部有籍16多通道兩路轉合換精度為糾10譽位的蹤AD診變換器，轉駐換時間僅為汽6.6陜μ蜓s腳。在電機調翻速系統(tǒng)構成世電流閉環(huán)時轉，反饋電流挖信號可以經束AD續(xù)輸入汗CPU掃處理。另外遠，肉TMS32液0F240頂還提供頁28槍個抗I/O蹲口，用于控央制系統(tǒng)所需弦的各種開關佛量。芯片內窩集成的事件繁管理器（讓EV厘）具有控制偉三個半高橋鉤的能力，當革各個橋需要共互補的乞PWM豐去控制時，駱EV扣可以提供這卸種功能，極紛大地方便了享電機控制系初統(tǒng)的設計。蟲它是專門用很于電機控制破的模塊?？∠取ひ睞D駝系列伴DSP桶芯片濤纖AD不公司推出基邊于韻16樸位社26MIP趕S循定點遷DSP嚴核最ADSP2且171員的劈ADMC3主00心、精330畢、谷331丙電機控制芯筋片，把數字朵信號處理器灣和外圍電路吳結合在一起美，集成了宵16筑位三相搞PWM寨發(fā)生器、存香儲器，串行磚通訊口，定更時器等外圍筒器件，還具啊有知7芒路模擬量的灘輸入通道，恢用戶不必在頁外圍再設置鄭模數轉換器甲，從而降低抹成本，提高堆系統(tǒng)工作的稀可靠性。采殃用中ADSP2吐100慌系列的代碼慢兼容語言，乒使程序的移駕植非常方便排，縮短了產頌品的開發(fā)周序期，工作量丟大大減少。鹽餡AD盡公司開發(fā)的銹電機控制干DSP含芯片究ADMC4而01華具有一套完給備的外圍控擔制接口和豐旁富的電機控崗制外設電路鹽，增強了捕DSP堪的快速運算撒能力，可以女在高度集成竄的環(huán)境中對霸電機進行控需制。它的基照本控制外設峰電路是帶有近8毅路模擬量輸銳入的模朽/胸數轉換系統(tǒng)濁、光電編碼亮器接口單元沙和靈活、簡動便的脈沖寬構度調制單元極，可以輸出挎6庸路果PWM府信號，以控五制逆變器功強率開關的動哨作，借助于蹲快速、高精百度的模川/鬼數轉換系統(tǒng)獄和控制器來贊監(jiān)視和調控塊電機的運行勉?？華DMC4扎01史芯片可廣泛攻應用于控制歉交流電機、拋直流電機及飾開關磁阻電殃機等。屋盆·喊Motor句ola黨系列霞DSP醋芯片斯Motor丸ola確公司研制的作DSP56羽F8xx劃系列集成了杯Motor炮ola1舟6念位定點詠DSP麗微控制器內穿核院DSP56肉800厲。芯片內核初最高可工作塞于與80MH史z珠，指令執(zhí)行賊速度可達暢40MIP蹦S皂，單指令周著期可以完成以16塞×休16電位的并行乘冬、加運算，只支持映16基位雙向循環(huán)篩移位。芯片封內集成相位投檢測器和渠PWM鬧模塊，提供辣硬件循環(huán)操蜻作，具有暖JTAG節(jié)程序調試接延口，允許在鍋系統(tǒng)設計過墓程中隨時進松行實時調試凈，非常適用果于電機的實鴿時控制。喝DSP56械F8xx糕系列芯片可零以實現復雜后的算法并降配低產品成本帶，提高系統(tǒng)乞的可靠性與丈穩(wěn)定性，可恩用于控制交布流感應電機估、有刷直流炊及無刷電機麗、有傳感器冠及無傳感器合電機、可變樂磁阻電機及罩步進電機等櫻。塑4.2變控制理論的貴發(fā)展構1巷）基于穩(wěn)態(tài)蠶模型的標量償控制較墳交流電動機皺最初的運行柏方式是不受造控運行。其夏控制功能僅任限于接通和誠關斷以及某鑼些情況下的漂輔助起動、賠制動和反轉錯。為了滿足各一些調速傳喬動的需要，蘋產生了一些饒性能較差的彩控制：如鼠資籠異步電動稀機降壓調速野、繞線式異扶步電動機轉便子串電阻調抗速和電磁轉堂差離合器調惡速、繞線式神異步電動機站串極調速、意鼠籠異步電抄動機變壓變虛頻調速（劍VVVF熱）、變極調納速和同步電必機變壓變頻著調速。在以失上調速方法尊中，除變壓奇變頻調速外纖，一般為開下環(huán)控制，不鈔需變頻器，需設備簡單，捕但效率低，翁性能差。鼠慕籠異步電動犁機基于恒壓盤頻比控制而否構成的轉差蟲頻率閉環(huán)控伶制，性能相沙對較好，但吊由于它們都某是基于穩(wěn)態(tài)便模型，動態(tài)膜性能較差，慨一般只用于純水泵、風機砍等動態(tài)性能幅要求較低的答節(jié)能調速和較一般調速場烤合。池2循）矢量控制帆霸1971漏年由德國學庭者周Blasc妻hke三提出的矢量世控制理論使圾交流電機控端制由外部宏勻觀穩(wěn)態(tài)控制康深入到電機喊內部電磁過御程的瞬態(tài)控匪制。永磁同裁步電機的控姓制性能由此辣發(fā)生了質的測飛躍。矢量屠控制最本質規(guī)的特征是通倘過坐標變換絞將交流電機論內部復雜耦葵合的非線性患變量變換為厲相對坐標系油為靜止的直擾流變量（如在電流，磁鏈冰，電壓等）致，從中找到吹約束條件，今獲得某一目橋標的最佳控涼制策略。睛結3申）直接轉矩皆控制貞追1985貓年，洲Depen宿brock灶教授提出異鼠步電機直接酒轉矩控制方味法。該方法仙在定子坐標夕系下分析交午流電機的數決學模型，在描近似圓形旋熔轉磁場的條餐件下強調對能電機的轉矩緞進行直接控貴制，省掉了統(tǒng)矢量坐標變別換等復雜的你計算。其磁拐場定向應用彩的是定子磁淚鏈，只需知尖道定子電阻川就可以把它盯觀測出來，襖相對矢量控彎制更不易受吵電機參數變琴化的影響。布近年來，直鳥接轉矩控制隆方式被移植毀到永磁同步筍電機的控制砌中，其控制表規(guī)律和關鍵慨技術正逐漸公被人們了解盲、掌握。直爬接轉矩控制啄在全數字化短、大轉矩、剃快速響應的破交流伺服系梁統(tǒng)中有廣闊躁應用前景。質4穩(wěn)）非線性控富制頸堡交流電機是爆一個強耦合督、非線性、昏多變量系統(tǒng)盒：非線性控具制通過非線痰性狀態(tài)反饋件和非線性變伍換，實現系寇統(tǒng)的動態(tài)解水耦和全局線遭性化，將非舊線性、多變鞋量、強耦合剖的交流電動廈機系統(tǒng)分解鴉為兩個獨立岸的線性單變炭量系統(tǒng)。其團中轉子磁鏈矛子系統(tǒng)由兩腫個慣性環(huán)節(jié)田組成。兩個鞏子系統(tǒng)的調某節(jié)按線性控率制理論分別謎設計，以使義系統(tǒng)達到預珠期的性能指均標。鄭但是，非線寺性系統(tǒng)反饋沫線性化的基予礎是已知參艙數的電動機微模型和系統(tǒng)蜻的精確測量排或觀測，而娃電機在運行失中，參數受情各個因素的弟影響會發(fā)生蠟變化，磁鏈炒觀測的準確須性也很難論否證，這些都匙會影響系統(tǒng)貌的魯棒性，聚甚至造成系減統(tǒng)性能惡化蜜。目前這種妄控制方法仍靠有待進一步尼完善。胸務5癥）自適應控潑制鬼喜自適應控制息能在系統(tǒng)運而行過程中不窗斷提取有關賓模型的信息陶，使模型逐籮漸完善，是辜克服參數變慨化影響的有懸力手段。應栽用于永磁交映流電機控制滲的自適應方卸法有模型參街考自適應、身參數辨識自嫁校正控制以托及新發(fā)展的頭各種非線性喂自適應控制櫻。但所有這服些方法都存顆在的問題是胡：臘①老數學模型和汗運算繁瑣，灰使控制系統(tǒng)趨復雜化；排②桑辨識和校正慌都需要一個低過程，所以疏對一些參數康變化較快的透系統(tǒng)，就會捕因來不及校四正而難以產崗生很好的效孔果。尸揮6宴）滑模變結架構控制娘滑模變結構首控制是變結熔構控制的一球種控制策略漏，它與常規(guī)蕉控制的根本界區(qū)別在于控役制的不連續(xù)漆性，即一種乎使系統(tǒng)覽“牲結構抽”膀隨時變化的掌開關特性。段其主要特點浪是，根據被鹿調量的偏差情及其導數，忍有目地的使邊系統(tǒng)沿設計糾好的種“親滑動模態(tài)蠻”絹軌跡運動。葉這種滑動模君態(tài)是可以設石計的，且與為系統(tǒng)的參數皮及擾動無關米，因而使系沙統(tǒng)具有很強街的魯棒性。妨另外，滑模聲變結構控制板不需要任何跌在線辨識，駱所以很容易饑實現。在過劉去暖10查多年里，將養(yǎng)滑模變結構闊控制應用于善交流傳動一窄直是國內外潔學者的研究悠熱點，并已銀取得了一些茂有效的結果禮。但滑模變護結構控制本箱質上的不連弱續(xù)開關特性糕使系統(tǒng)存在寇“條抖振虹”鬼問題。主要風原因是：浸①邁對于實際的店滑模變結構傾系統(tǒng)，其控君制力總是受拐到限制的，澡從而使系統(tǒng)咸的加速度有狠限；違②蹈系統(tǒng)的慣性裙、切換開關薯的時間空間鄰滯后及狀態(tài)廚檢測的誤差處，特別對于圍計算機的采最樣系統(tǒng)，當妙采樣時間較交長時，形成再“題準滑模批”革等。所以，湊在實際系統(tǒng)哈中賄“喘抖振越”竟必定存在且祖無法消除，棕這就限制了淺它的應用。丙手7能）智能控制填詢（離1言）專家系統(tǒng)警智能控制光專家控制零(Expe鋼rtco乘ntrol徐)洞是智能控制抄的一個重要遲分支。專家瘋控制的實質蹤是基于控制除對象和控制妙規(guī)律各種知血識，并以智塑能方式利用尺這些知識使擦控制系統(tǒng)盡綢可能優(yōu)化。兄資專家控步制的基本思保想是：自動煤控制理論擊+盤專家系統(tǒng)技鼓術。自動控足制系統(tǒng)中存抽在大量的啟曬發(fā)式邏輯，湖這是因為工延業(yè)控制對象醒及其環(huán)境的擁變化呈現出錫多樣性、非腎線性和不確靈定性，這些匆啟發(fā)式邏輯句實際上是實洲現最優(yōu)控制加目標的各種監(jiān)經驗知識，賊難以用一般逃的數值形式慮描述，而適書于用符號形華式來表達，缸人工智能中杯的專家系統(tǒng)思技術恰恰為侄這類經驗知搖識提供了有爬效的表示和獸處理方法。崖腦知識庫傭和推理機為趙專家系統(tǒng)的膛兩大要素，株知識庫存儲吃某一專門領族域的專家知再識、條目，循推理機制按鍋照專家水平矛的問題求解鄉(xiāng)方法調用知移識庫中的知最識條目進行俗推理、判斷依和決策。專練家系統(tǒng)與傳富統(tǒng)自動控制尖理論的結合裝，形成了專些家控制系統(tǒng)睛，這類系統(tǒng)嬸以模仿人類畫智能為基礎牙，彌補了以勁數學模型為士基礎的控制戴系統(tǒng)的不足巷。嚼目前專家控項制的研究大漿致包括用于禾傳統(tǒng)伐PID握控制和自適無應控制的專拋家控制和提.股基于模糊規(guī)懼則的控制方縫法。歷（踏2購）模糊邏輯千智能控制聾族模糊邏輯控閑制實質上是稼利用計算機竊模擬人的?，F糊邏輯思維財功能實現的看一種數字反辱饋控制。人謀的思維具有孫模糊邏輯的更特點，因此助用計算機模臭擬人的模糊逼思維，即模貪糊概念、模澆糊判斷和模唐糊推理，就已是模糊控制喜的思維科學撿基礎，再和興反饋控制理券論相結合就長可以實現模遼糊控制。擱蜓傳統(tǒng)的纖PID狗控制系統(tǒng)設殘計中需要給使出被控對象魚的精確模型怎。模型的不恭精確性及不寄確定性都會值影響名PID偷控制性能。獸相反，模糊善控制不需要貨知道被控對惰象的精確模斃型，它是基挽于控制系統(tǒng)編輸入窮/街輸出數據因稻果關系的模加糊推理控制誼?？ㄘ熌：刂撇惠斒腔诒豢孛磳ο缶_模知型的控制方墓式，因此具沫有較強的魯廳棒性，其穩(wěn)扶態(tài)精度可以活通過引進智殲能積分等方御法達到所要訂求的精度。燙此外，還可福以將模糊邏奶輯推理和請PID屠控制相結合歲，對蘆PID銅控制參數進常行自適應調照整，實現無襯靜態(tài)跟蹤伺撕服控制。觸（豎3德）神經網絡統(tǒng)智能控制高趟人工神經網數絡是利用計滲算機模擬人爹類大腦神經侵系統(tǒng)的聯接靈機制而設計樓的一種信息捧處理的網絡近結構，一般嶼簡稱神經網功絡（結NN誘）。神經網遮絡中最基本駝單元是神經奇細胞，簡稱蹈神經元。它垮是一種多輸華入單輸出的搖信息處理單吼元，包括輸隆入處理、活桶化處理和輸靠出處理三個鄰部分。從控鉆制的觀點，帥神經元模型厲由加權加法卻器、單輸入鈴單輸出線性鋸動態(tài)系統(tǒng)和鄙靜態(tài)非線性嘴函數所組成暗。它們模擬盟神經細胞綜伐合處理信息靜的突變性和況飽和性的非特線性特征。販催神經網絡是稅由大量神經喝元構成網絡壞，能夠根據剖某種學習規(guī)穴則，通過調敬整神經元之戒間的聯接強祖度（權重）礦來不斷改進癢網絡的逼近鏈性能，即神怪經網絡具有坡非常強的非賽線性映射能欲力。正因為耗如此，神經宋網絡在智能爺控制、模式歡識別、故障水診斷、系統(tǒng)搶辯識等領域馳獲得了廣泛礙應用。能兇（你4瘦）除了上述啟的專家系統(tǒng)皺、模糊伺服喇控制、神經劣網絡伺服控槍制策略外，繞還有遺傳算凱法等控制。講5識結魯社語舌永磁無刷電另動機系統(tǒng)在生運動控制系蕩統(tǒng)中的作用注越來越突出澆，是目前國嚇內外最活躍午和最具發(fā)展萬前途的控制傘系統(tǒng)。文中關首先介紹了柜系統(tǒng)的組成英，對電機技印術、設計和痛工藝以及傳威感技術和控孔制技術做了閑較為詳細的忽論述，并提怨出發(fā)展動向燦；對于研究蠢人員和管理劃人員有一定嶄意義。參考文獻摟［推1所］兄判王宗鮮，韓巷光鮮，程智怕.溜無刷直流電仇動機的方波譜與正弦波驅核動［摸J饑］愚.欣微電機，粘2002茂，變35擊（砌6炎）：乒3-6.生［臣2讀］莫會成扮.鼻方波勵磁永訊磁無刷伺服朽電動機換向謙過程分析［方J徒］商.舅微電機，窮1994豈，緣27鎖（膠3犬）：妨3-7.品［哥3經］幫犯莫會成乳.削控制電機發(fā)眼展及建設［土J兆］墨.幼微電機，縣2005顫，刊38株（苗6束）：柳74-77敏.武［熟4災］題倘孫建忠，白村風仙貼.輝特種電機及聚其控制［冊M洞］芳.羅北京：中國瞧水利水電出叫版社，配2005.及［漸5版］轉倍正田英介（撈日）鼻.多電機電器［嫁M搬］清.兇北京：科學檢出版社，術2001.股［粘6不］甘須祝恩國，楊澤公訓，許書倉閣屋.領引發(fā)工業(yè)設狼計革命的帶DSP甲技術［熟J勻］半.睡微電機，是2006,狼39保（燭1業(yè)）：椒55-57牲.散［爆7逐］防褲莫會成莖.暑永磁交流伺附服電動機轉宮矩波動分析某［蹲J棒］眾.盒微電機，米2007鉗，暑40巴（撇3掩）：艙1-4.屬脊［諒8嘉］盯碑孟明竿.業(yè)現代電氣傳怖動技術［偏C傅］扎.村企業(yè)產品國廟際化戰(zhàn)略與驚微電機技術戴發(fā)展論壇，通寧波，西安碗微電機研究精所，寧波，捆2006刃，戲12突：柄16-19揉.參【秤9衡】黃聲華這.紗永磁交流伺六服系統(tǒng)國內助外發(fā)展現狀遇［科C搞］串.日微電機工業(yè)聯“攤十一五牧”報發(fā)展論壇，騙西安微電機去研究所，西備安，吊2005痛，劫7朵：倚13添－乞20狀。榆洽機冊扣名作者簡介：偽莫會成（下1962-喚），男，研偉究員級高工革，教授，享梳受國務院特揀殊津貼專家普，從事永磁久交流伺服電賺動機技術研福究及技術管廚理。局機研究所,架西安7賢10077礎）房來源：永磁貧電機會議論值文集，編輯威：閆晶芬高摘要：永磁街無刷電動機暖系統(tǒng)是以電何機為控制對肢象，以控制討器為核心，嚇以電力電子勿功率變換裝疲置為執(zhí)行機資構的電氣傳反動控制系統(tǒng)件。隨著電機疑技術、控制級理論、數字堪脈寬調制技遮術、新材料磚技術、微電掛子技術及現霞代控制技術測的進步，伺位服系統(tǒng)經歷風了從步進伺晚服到直流伺晶服，進而到絨永磁無刷電效機伺服系統(tǒng)磚的發(fā)展歷程爽，目前已成聲為電機控制變技術的主流睡方向。帆1系統(tǒng)獄組成財昌永磁無刷電姥動機系統(tǒng)是多根據位置、謀速度和轉矩杠等反饋信息使構成的控制把系統(tǒng)，由永控磁無刷電動私機、傳感（濟傳感器）和躬驅動器三部腥分組成（見朱圖1）。系忙統(tǒng)有開環(huán)運膠行、轉矩控粗制、速度控娃制和位置控甚制4種基本浩運行方式，列見圖2~圖驗5。其中圖知4和圖5是紛用于高精度聾的控制系統(tǒng)獨，如數控機慕床的進給驅拼動等。怪鼠蜻尾狐圖1永元磁無刷電動別機系統(tǒng)方框憤圖南極橡閥恨圖2乳開環(huán)運行驚方框圖另許龍圖3轉鍬矩控制系統(tǒng)魯方框圖圖往判吹物杏遭圖4蝕速度控制系純統(tǒng)方框圖掛永磁無刷電長動機是通過碑電子電路換調相或電流控長制的永磁電糕動機。永磁戲無刷電動機經有正弦波驅誕動和方波驅甲動兩種型式周：驅動電流滴為矩形波的胳通常稱為永烤磁無刷直流足電動機，驅贏動電流為正邪弦波的通常駱稱為永磁交猛流伺服電動溉機，按傳感承類型可分為凡有傳感器電彈動機和無傳養(yǎng)感器電動機敢。推割驅動器指接牽受控制指令柱、可實現對籮電動機的轉貝矩、速度和哭轉子位置控劇制的電氣裝豪置。鄉(xiāng)恩驅動器按其肚控制電路和希軟件的實現坦方式可分為撐模擬量控制脂、數字模擬家混合控制和污全數字控制就三種；按驅饞動方式可分救為方波驅動蛇和正弦波驅盡動。買圖5位蒸置控制系統(tǒng)駕方框圖墨傳感部分的巴作用是檢測塞永磁無刷電爐動機的位置捉、速度和電敏流。常用的悟傳感器有接失近開關、光畜電編碼器、斥旋轉變壓器盤、霍爾元件魚和電流傳感鎮(zhèn)器等。硬2結構幻、設計和工汁藝暫2.1電閉機結構誼永磁無刷直暈流電動機的冶基本結構是居將永磁直流針電動機的定辨、轉子位置勻進行互換，讓通常稱為導“例內翻外盜”洋，轉子為永卡磁結構，產刻生氣隙磁通稍，定子為電俊樞，有多相房對稱繞組，殺直流電動機援的電刷和機誤械換向器被偏逆變器和轉泳子位置傳感拖器所代替。弓所以無刷電鉗動機實際上逐是一種永磁受同步電機，堵如圖6所示淹。懲圖6永產磁無刷電動掏機結構筐失圖思7外轉秀子永磁無刷謝直流電動機胳另外，永磁集無刷直流電罷動機可以做目成外轉子型災和盤式轉子完型。其結構遣見圖7和圖粘8。外轉子償型電機的永麻磁磁極轉子米位于定子的喪外側，轉矩炊脈動小，容胸易做成扁平座型，慣量較較大。盤式轉智子型電機的勾氣隙平面與迷軸垂直，盤太式轉子與永結磁磁極相向困配置，電機鄭成扁平形，螺可做成有槽沫結構，見圖撕8，也可以民做成無槽、制無鐵心結構李。這種電動煮機常用于F距DD和CD椅的直接驅動釣等。宿圖8盤唱式轉子無刷蓮直流電動機炊無刷直流電踢動機多采用促釤鈷（Sm再Co）和釹鹿鐵硼（Nd診FeB）等文稀土永磁。養(yǎng)常見的轉子采結構有表面刑式磁極，嵌吼入式磁極和皆環(huán)形磁極3說種，如圖9火所示。圖9舌a結構是在掉鐵心表面粘仰貼徑向充磁且的瓦片形永博磁體，有時脹也采用矩形喂小條拼裝成礙瓦片形磁極繪，以降低制勸造成本。圖胸9b結構是購在鐵心中嵌攝入矩形永磁惜體。其優(yōu)點看是一個極距物下的磁通由黃相鄰兩個磁煎極并聯提供皺，可以獲得戒較大的磁通專。但結構需摟要作隔磁處攏理或者采用辨不銹鋼軸。倚對于高轉速檔運行的電機爸，圖9a和垃圖9b的結酒構需在轉子御外表面套一鉤個0.3秋mm~0.六8mm的蹄磁性緊圈，黨防止離心力不將磁鋼甩出宜。緊圈材料費通常采用不月導磁的不銹抓鋼，也可以床用環(huán)氧無緯妹玻璃絲帶縛獵扎。圖9c傲結構是在鐵司心外套上一尚個整體稀土錯永磁環(huán)。該奏環(huán)形磁體徑緞向充磁為多中極，適用于漏小功率的電粗機。這種結稼構的轉子制晃造工藝性較區(qū)好。則2.2橋設計工藝技節(jié)術發(fā)展動向洲1）設月計手段不斷蒙完善趕隨著計算機玉技術的發(fā)展憂以及電磁場盆數值計算、視優(yōu)化設計和注仿真技術的終不斷完善，松形成了以電榆磁場數值計奉算、等效磁陣路解析求解咳、場路結合認求解等一整干套分析研究柴方法和計算幕機輔助分析魯的設計軟件恩。如Ans蓄oft公司裹、Magn附eForc曲e公司、J邊mag公司扮均推出各種值類型的電機幅設計軟件，餡以方便快捷磚地完成從電唉機的電磁設絞計計算、損侮耗計算、優(yōu)胸化設計、噪姻聲抑制、特梯性分析等。熟針對無刷電藏機特點，提起供多種轉子閱類型、多種似繞組型式及家主電路的連慰接方式，以倘便組合。2漿006年三堡季度，加拿恰大以電磁計策算分析著名爆的Info閥lytic惠a公司，推伸出了專門針妹對永磁無刷概電機的Mo探torso托l(wèi)ve設計緩軟件。販圖9無尺刷直流電動頑機轉子結構網形式京這些軟件除元了對電機進僑行電磁設計犧，還可對電跳機在槽形、泛繞組、材料榆等設計變量遠改變情況下條多方案比較纖分析、電磁稻場精確計算勵和電機多目幅標優(yōu)化設計敗，并包括控肉制電路、控換制算法在內勻的整個設計魄流程，既可司以提供任意乳時刻電機內頂電磁場分布匹數據，又能希對電機工作爽時所關心的汗各類運行曲終線，如轉矩可、轉速、電效流、功率、膝效率等提供服結果，同時嶄還能提供齒懲槽轉矩、轉駱矩脈動、轉蛙速波動等詳氣細指標參數玩，并可完成鉤電機的各類堂正常工況和拖故障工況的異仿真實驗，設包括起動、悲堵轉、突加抵突減負載、流突然短路等樓等。恥2）分數槽控技術應用日塘益增多缺逝分數槽繞組盈技術在永磁棵無刷電動機聯中的應用已敢逐漸增多。孕如在電動自盆行車電機中幕采用三相、勢40極、3嚼6槽；Co陷llmor價gen公司境Goldl酒ine系列備交流伺服電另機采用4極智、18槽，覽6極、24災槽等；松下股伺服電機采血用6極、9交槽，8極、艦12槽等每竿極每相槽數怨q=1/2峰的分數槽繞陪組結構。零對于多極的疲無刷電動機燕采用分數槽依繞組，可以到較少的定子屆槽數達到多前槽能達到的銅效果。采用高分數槽繞組里有以下優(yōu)點勢：辯a)電機電傅樞槽數大為噴減少，有利巴于槽利用率亦的提高；磚b)較少數囑目的元件數咳，可簡化嵌戲線工藝和接為線，有助于率降低成本；當c)有可能竄得到線圈節(jié)啊距y=1的扔設計（集中崇繞組），便章于采用自動登繞線機繞制絨，提高工效可；同時各個就線圈端部沒濁有重疊，不秤必設相間絕您緣；獻女d)線圈周匠長和繞組端蘿部縮短，電示動機繞組電徹阻減小，銅奧損隨之也減鋪低，提高了施電動機的性蜜能。采用分飯數槽繞組的仍磁動勢諧波容遠大于整數冶槽繞組，如隨圖10所示涌。包圖10蔑整數槽繞組爸與分數槽繞蒸組（債q右=1/2）框時的反電動假勢比較況3）無槽、斃無鐵心結構蹲電機替無鐵心無刷正電動機的出泛現是采用新燙材料、新工獸藝的結果。續(xù)電樞采用耐凝熱性能優(yōu)越蹈的材料制成顫剛性整體，權可以在高溫尸及高速情況道下長期穩(wěn)定弦運行；由于所電樞無鐵心綠，電感小，希完全消除了敞鐵心中的磁慕滯損耗和渦枕流損耗，消姿除了由齒槽堆效應帶來的城轉矩波動，恰具有優(yōu)異的援控制性能；糕運行效率高拆、溫升低、弱轉速范圍廣暴；電機的電胡樞中無齒槽永且采用全塑乓封結構，負粱載動行時，托噪聲及振動堡都很低。材無鐵心無刷讓電機可采用百軸向磁場結奔構和徑向磁顧場結構。軸俱向磁場結構館的電機電樞煉繞組徑向按擊一定規(guī)律分碰布，在專用楊模具中固化結成形，電樞非兩側均為盤剪狀轉子體，袋轉子磁體為疼軸向磁化，火兩側轉子可帖同時布置永另磁體磁極及擊轉子軛，成暑雙勵磁轉子敵結構，也可巖一側布置永浴磁體磁極而標另一側布置只轉子磁軛，希成單勵磁轉偷子結構。徑輔向磁場結構報電機的電樞能繞組軸向按盼一定規(guī)律分炭布成筒狀，勢其電樞內、莫外圓處均為嘉筒狀轉子體贈，轉子磁極輕為徑向磁化孕，內、外圓區(qū)可同時布置傻永磁體磁極宋及轉子軛，飾成雙勵磁轉慈子結構，也港可在其中一臉個圓周上布勁置永磁體磁于極，而另一僅圓周上只布畫置轉子磁軛腐，成單勵磁逢轉子結構。僅徑向磁場結蕉構和軸向磁水場結構均可筐根據要求制刃造成內轉子訊和外轉子結程構。圖11累為徑向磁場烤結構的無鐵俱心無刷電動街機典型結構柏。扭圖11麻無鐵心無刷拘電動機結構疲圖躍踢圖1起2分割耐型定子沖片銅和鐵心設典型盤式無析刷電動機定怖子、轉子均寇為圓盤形，譜采用軸向氣禽隙磁場，可便做成有鐵心葵和無鐵心兩染種結構，定慶子繞組呈徑免向分布。爬無槽結構無我刷電動機消親除了齒槽效出應，具有轉缸矩波動小、兼運行平穩(wěn)、繁噪聲低、電危樞電感小、件定位干擾力短矩小等一系否列優(yōu)點，成鍛為很有發(fā)展餐前景的無刷愧電動機。變小直徑的電聚動機，無槽遇結構能獲得饅比有槽結構窗更大的轉矩絹指標；在特縫殊條件下，互例如要求電悶動機的轉矩苗和功率相對戶不大，對電沒動機的體積共限制不嚴，川而對電動機京的控制要求霸很高的情況歐下，采取無泄槽結構會獲彎得好的效果曉。號延國內無槽無痕刷電動機已叫有系列產品杯，功率范圍輕至30k誘W，最高轉吃速可達20英000舉r/min望。冷4）工藝不漲斷革新孔在電機制造濁方面，通過踐對傳統(tǒng)工藝體的不斷革新闖，出現了分辦割型定子鐵碼心結構和連鞠續(xù)繞線工藝事方法。采用斜多極集中繞產組，減少繞兼組端部長度慰，以適應生目產自動化，邁使產品向低跳成本、低價胃格方向發(fā)展妄。同時出現準了適應不同隙性能參數永羨磁材料的瓦跌型、環(huán)型表板面粘接結構扒和各種不同歐設計嵌入式降磁體結構等殼新的轉子磁怕路結構。券京對于節(jié)距y音=1分數槽攀設計，用專孟用繞線機直植接繞制定子胞線圈，對于藥外轉子結構辟的電機比較著方便，但對黑于內轉子結含構的電機，生特別是定子縣內徑小的小仿功率電機，本就要困難得定多了。為此演，分割型定遮子鐵心結構凝的構思提出叨來了。圖1孕2所示為一亂種新型定子坡鐵心結構，展把定子鐵心懇每齒分割開回來，可以在慎鐵心展開的腹狀態(tài)下繞制耗線圈，以便圣隨時調整線要圈，實現規(guī)樓則繞制。繞段圈繞制完成嗚后，再把全掏部磁極對接倒成圓，形成錦一個完整的烏定子。這時刻，電樞槽的朽利用率可達備85%以上蠟。較日本松下生沿產的永磁交山流伺服電動施機最早采用說上述新工藝牽，生產效率奶大大提高，殘產品體積大吸為減小，性妖能也有質的鋒提升。以4賠00W為約例，定子外共徑從最早的哥φ切125m傳m減小到荒φ建56mm報，效率由最伴早的70%表提高到85則%，溫升為償80K。貨3傳感與浪傳感器技術店3.1轉春子磁場位置涌傳感器蒙在無刷直流銷電動機中，絹常用的位置圍傳感器有以牧下幾種。竭1）電磁式府位置傳感器曬電磁式位置塵傳感器是利儉用電磁效應撫來檢測轉子小位置，有開倚口變壓器、瓣接近開關電甜路等；使用談較多的是開案口變壓器。翠電磁式位置放傳感器具有甚輸出信號強棗、工作可靠諸、壽命長、騎適應性強、子對環(huán)境要求綢不高等優(yōu)點緞，多用于航鉗空航天領域停，但體積較添大，信噪比崇較低，同時睛，其輸出波醒形為交流，逆需整流、濾紐波方可使用現，因而限制咐了它在普通嶼條件下的應處用。旗罰2）磁敏式佳位置傳感器波膏常見的磁敏勾式位置傳感岡器由霍爾元汽件或霍爾集綁成電路構成城。霍爾元件認位置傳感器茫由于結構簡纏單、性能可喇靠、成本低將，是目前應鮮用最多的一省種位置傳感凈器。喇蔽霍爾元件所瘡產生的電動盟勢很低，往葛往需要外接探放大器，很蹦不方便，隨婦著半導體技萍術的發(fā)展，休將霍爾元件神與附加電路園封裝成三端暈模塊，構成材霍爾集成電概路。霍爾集書成電路有開譜關型和線性許型兩種，通教常用開關型辮作為位置傳湖感器。帆昆3）光電式僅位置傳感器心胞光電式位置睛傳感器由安揮裝在電機轉搞子上的遮光頸盤和固定不驚動的光電開吹關組成。其龜原理如圖1抬3所示。遮還光盤上開有洗150痕°竊電角度的扇交形開口，扇腳形開口的數霉目等于無刷素直流電機轉層子磁極的極泡對數。4極秤電機所用遮領光盤如圖1豬3。光電開纖關通常采用沿將發(fā)光二極晝管和光敏三妥極管封裝在溫一起的光斷慕續(xù)器。洞圖13任光電傳感器稻對于兩相導氣通星形三相戀六狀態(tài)無刷飼直流電動機情，3個光電瘦開關在空間跡依次相差1睛20犬°枯電角度，光狠電開關與電陶樞繞組的相易對位置以及揭遮光盤與轉留子磁極的相裂對位置類似他于霍爾位置飛傳感器。兄4）對于高犁精度無刷伺傍服系統(tǒng)，用所于速度和位棉置反饋的傳若感器有：黨營（1）胞由光學絕對式朗編碼器規(guī)絕對式編碼寄器的精度由棟光電碼盤的撫機械位置決舊定，不受停抖電等干擾影雹響；由機械舒位置決定的踏每個位置是拖唯一的，無散需記憶，無麥需找參考點狐，而且不用旦一直計數，珠數據的可靠抗性大大提高英了。稻注（2）護釣光學增量式工編碼器檢增量編碼器段的特點是每焦產生一個輸向出脈沖信號島就對應一個穴增量位移角誦，不能直接軋檢測出軸的條絕對角度。脊常選用的分滲辨率為每轉糞2500個璃脈沖。摧汗（3）易擺無刷旋轉變醋壓器+R/濤D變換器瞇無刷旋轉變誘壓器是一種瑞精密角度、援位置、速度輛檢測元件，腐適用于高溫窯、嚴寒、潮茂濕、高速、庸高振動等旋紛轉編碼器無詳法正常工作費的場合。無嘗刷旋轉變壓師器是一種輸甲出電壓隨轉頃子轉角變化苗的信號元件每。無刷旋轉鐵變壓器的精際度主要由函絞數誤差和零要位誤差衡量惹。其精度高寸于自整角機做。攤餃（4）真炎感應同步器喪感應同步器迎是利用兩個慧平面形繞組妻的互感隨位元置不同而變訪化的原理制蛋做的；可用攻來測量直線集和轉角位移扇；測量直線林位移的稱長州感應同步器稈，測量轉角有位移的稱圓疊感應同步器菌。感應同步購器的優(yōu)點是產分辨率高、閱抗干擾能力研強、壽命長蛙，維護簡便鎖。?。?）無刷閣測速發(fā)電機抓。伏用于精度要逮求不高的無勞刷伺服系統(tǒng)肉的速度和位撒置傳感器有遷：別灑（1）磁阻帶旋轉變壓器瓜；停它（2）磁電稼式脈沖測速幫發(fā)電機；簽亦（3）磁性怨編碼器；幕框此外，在經輕濟型系統(tǒng)中來，還有利用座轉子磁場位尺置信號經倍域頻處理或利尚用在電機槽瓜中放置線圈架的簡易型測矮速發(fā)電機作妥速度和位置視檢測的方式蟲。。圖魄3.2什無位置傳感漫器檢測技術慎1）利用反謎電動勢檢測淘轉子位置運炮按照無刷直舞流電動機工恰作原理，必太須要有轉子梯磁極位置信國號來決定電漫子開關的換騾相。目前，攜大多數采用驕安裝位置傳猛感器（例如妙霍爾元件）界方法來得到眉這些信號。傅它有必須占俱用電機一些致空間，安裝抗位置要準，鑒需較多引出哀線，影響可梳靠性，在某鋪些場合，如式壓縮機內的寇高溫高壓環(huán)迎境，不允許彈安放霍爾元召件。為此，糧80年代以瓦來，微機控夜制技術的快撐速進展，出鞋現了各種稱繳為無位置傳塌感器控制技只術方法，是主當代無刷直平流電動機控跨制研究熱點孔之一。它從昏電子電路以免軟件方法獲繳得轉子磁極州位置信號，質實現電子換肆相。在諸多價方法中，以繩反電勢法較叼成功。它檢堅測不激勵相雙繞組的反電彈勢過零點，睡經過運算后授，決定換相知時刻。這也捏是硬件軟件秩化的一個成廳功例子。秧覺反電動勢法肢的缺陷是當孝電機在靜止驗或低速運行貨時，反電動澆勢為0或太判小，因而無藥法利用，一療般采用專門惰的起動電路跡，使電機以禍他控變頻方溝式起動，當徑電機具有一體定的初速度務和電動勢后舅，再切換到與自控變頻狀薪態(tài)。這個過奮程稱為三段歷式起動，包岸括轉子定位舞、加速和運庸行狀態(tài)切換受三個階段。袋隨2）續(xù)流二蹤極管檢測法付棗通過對逆變嚷器開關管施資加特殊時序只的斬波控制梁信號，使電鵲機繞組的續(xù)慌流電流沿著闖特定的回路浸流通，當斷映開相繞組的張反電動勢過膠零時，與斷視開相開關管盼并聯的續(xù)流莫二極管中將嘗流過續(xù)流電唇流，通過對求該續(xù)流二極初管導通與否奪的檢測就可百以確定出繞衡組反電動勢飯的過零點，訪從而得到電找機的轉子位郵置信號。允突這種檢測方爸法實際檢測健的也是繞組綱的反電動勢寧，但是檢測擊的靈敏度相毀對較高，在效電機額定轉騾速的2%以扯上有效，起朋動容易、調漏速比大，缺循點是實現電恰路稍復雜一獎些。瞇等3）瞬時電概壓方程法介貌利用電機各指相瞬時電壓掛和電流方程今，實時計算童電機由靜止均到正常運轉常任一時刻轉現子的位置，藥控制電機的給運行。該方妻法不需專門和的起動線路麗，電路簡單漸、起動轉矩敬大，但對電逆機本體的數釣學模型依賴央性大，當電浙機參數因溫怕度變化發(fā)生屠漂移時，容俱易造成建模姓誤差，使控席制精確性受狀到影響；另除外，由于在權線計算復雜侮，計算量很觀大，考慮到愿轉子位置檢握測的實時性終，必須采用巧具有快速運央算能力的D哥SP和高速伸A/D轉換譽器。橡食4）脈沖注禍入法胡絮轉子位置的褲不同使電機品磁場的分布佩也不同。該校方法采用脈夠沖注入檢測找無刷電機靜腦止狀態(tài)下的棕轉子位置，綿通過依次向設定子繞組注陷入一系列脈就沖，根據測怨量得到的電屠流峰值判斷畢轉子位置。剪該方法對電證機參數的依秧賴性低。叨4控制技檢術發(fā)展動向墻4.1晶DSP的應毀用促進了無面刷電動機系拒統(tǒng)技術發(fā)展收1）DSP杠的特點斜攜隨著技術進善步和用戶對閘電機控制器詳的運算速度孔、數據處理賄能力、控制叫精度和實時德性提出了更幻高的要求，要過去單純的務靠開、停時上間長短或單左片機來控制爛電機運行的萄方式已不能物滿足實際需弱要；特別是突對于采用矢船量變換控制穗的系統(tǒng)，由疾于需要處理惑的數據量大左，對系統(tǒng)的削實時性和精早度要求較高悄，單片機往忌往不能滿足蘿要求。避候與單片機相伍比，DSP陣器件集成度趟較高，CP辣U速度較快貞，存儲器容啟量更大，更饅適用于電動助機的變速驅術動控制，同斜時可以提高眠系統(tǒng)的性能檢，降低成本峰和功耗，簡習化外圍電路匠的設計工作揪。因此，為徒了達到電機塞控制不斷增斜加的計算量昌和速度要求裁，更好地發(fā)謙揮電機的運性行性能，具朱有強大數字擴信號處理功攜能的DSP遍芯片應運而配生。DSP急技術的應用每使現代控制甘理論中先進顛而復雜的算咬法得以實現左。DSP芯運片的飛速發(fā)畏展促進了無斃刷電機控制殖技術的發(fā)展粥與創(chuàng)新。奔講DSP把現事實生活中的猾各種模擬信向號轉換成數譜字信號，再候用數學計算促方法來處理認這些數字信怒號并得到相巾應結果。數殿字信號處理咱的主要任務蘇是完成大量老的實時計算哄。例如在D播SP中常用遍的FIR濾熔波和FFT務快速算法。分史DSP芯片劇是一種特別翁適用于數字理信號處理的捐微處理器。白它強調對數評據進行運算球處理的實時干性，除具備乳普通微處理器器強調的快壤速計算和控守制功能，在塞芯片結構、霧數據流程和暫指令系統(tǒng)方聾面有較大改究進。例如：亭采用哈佛哲結構及改進答的哈佛結構桑，比傳統(tǒng)的流馮原·腳諾依曼結構但具有更高的先指令執(zhí)行速毅度，更適于搬處理具有高考度實時要求堤的數字信號如。廣泛采用陷流水線技術駛，加快指令江執(zhí)行速度，餅增強了處理符器處理數據菠的能力。采批用多總線結憑構，解決了數傳統(tǒng)芯片的賓總線沖突問脾題，大大提棒高了系統(tǒng)的毅速度和效率徐?？梢栽谝痪V個周期內同肉時訪問數據接和程序存儲赤空間，解決壽了傳統(tǒng)芯片字的總線沖突銀問題，大大誘提高了系統(tǒng)悄的速度和效肝率?？焖俚慕袛嗵幚砟芷媪陀布蘒版/O接口支廚持。殃兄2）DSP建在無刷電機饒控制中的應暖用劫煤（1）DS風P技術在無魔刷電機控制償中的發(fā)展詠異20世紀8壁0年代，數喝字信號處理五技術開始應虛用于電機控培制領域，其涉主要用來直楊接控制感應醒電機的磁通湖量和轉矩，鼓以達到對電每機轉矩進行曉快速、高性外能的控制。邪典型的產品群代表為TI歲公司的TM參S3201透0。但由于齡以前數字信寸號處理器芯輔片的價格較栗高，人們對殊其在電機控避制中的應用僻也沒有給予分足夠的重視掠，這種芯片雙主要用在通弱訊、圖像處壯理等領域，吉而在電機控貧制中的應用聲較少，后來繡由于數字信吳號處理器芯冶片的性價比拳不斷提高，算而且其強大警的數字信號裳處理能力越蒜來越受到用拍戶的歡迎，疏DSP的應團用得到了較耳快的發(fā)展。憑須盡管最初把圓DSP技術輝應用于電機蝶控制的目的低是其快速的鳴數據處理能止力能夠對電就機進行矢量聾控制和直接碼轉矩控制，返使復雜的算芝法得以實現艦，但以前的蓮DSP芯片匯沒有集成數依模轉換和脈段寬調制等外倆圍電路，芯征片只是作為風在算法上比鼓MCU占優(yōu)候勢的通用處兵理器來使用險，大大增加塵了系統(tǒng)的體沸積和產品的瑞成本，增加凱系統(tǒng)設計的熄復雜性，延今長開發(fā)周期米，降低系統(tǒng)僻工作的可靠內性。沉潮(2)典型匯的DSP芯園片在無刷電浙機控制中的灣應用梨孕·守TI系列D郵SP芯片揉衛(wèi)TI公司于夾1998年霉推出的TM莫S320F脹240是電來機控制領域還一個劃時代蜻的進步。芯室片的執(zhí)行速鮮度很快，在什20MH彈z的時鐘頻拴率下，指令蓬周期僅為5彈0ns，炕且多數指令震都能在一個籮指令周期內勿完成，片內躲具有Fla領shRO物M。內部有姐16通道兩戶路轉換精度六為10位的細AD變換器揮，轉換時間歐僅為6.6提艘μ廣s。在電機奏調速系統(tǒng)構英成電流閉環(huán)其時，反饋電油流信號可以狗經AD輸入吼CPU處理臉。另外，T抄MS320畢F240還發(fā)提供28個涉I/O口，頸用于控制系米統(tǒng)所需的各嗎種開關量?？葱酒瑑燃扇舻氖录芾碛嵠鳎‥V）妻具有控制三窩個半高橋的救能力，當各縫個橋需要互諸補的PWM筍去控制時，嗓EV可以提弦供這種功能爛，極大地方紀便了電機控勁制系統(tǒng)的設蚊計。它是專彼門用于電機賢控制的模塊哲。局糧·蘆AD系列D判SP芯片屋各AD公司推撞出基于16抽位26MI語PS定點D防SP核AD逮SP217蘋1的ADM抗C300、牙330、3懲31電機控罷制芯片，把壯數字信號處些理器和外圍憂電路結合在蘭一起，集成哄了16位三反相PWM發(fā)進生器、存儲禮器，串行通粥訊口，定時刷器等外圍器號件，還具有享7路模擬量逝的輸入通道籌，用戶不必誘在外圍再設槳置模數轉換嫂器，從而降攪低成本，提沒高系統(tǒng)工作們的可靠性。卻采用ADS算P2100狗系列的代碼敢兼容語言，他使程序的移玻植非常方便漠，縮短了產宴品的開發(fā)周干期，工作量厲大大減少。毫折AD公司開霜發(fā)的電機控意制DSP芯狡片ADMC鍵401具有惠一套完備的躁外圍控制接祥口和豐富的趣電機控制外隊設電路，增用強了DSP編的快速運算卵能力，可以縫在高度集成挖的環(huán)境中對我電機進行控畫制。它的基輪本控制外設蜂電路是帶有亭8路模擬量院輸入的模/每數轉換系統(tǒng)肚、光電編碼倍器接口單元悼和靈活、簡仁便的脈沖寬殃度調制單元糠，可以輸出躺6路PWM鼓信號，以控茫制逆變器功醬率開關的動劫作，借助于紗快速、高精策度的模/數渴轉換系統(tǒng)和累控制器來監(jiān)讀視和調控電點機的運行。盾ADMC4它01芯片可銷廣泛應用于處控制交流電嗎機、直流電廣機及開關磁耀阻電機等。帆淘·想Motor寧ola系列摧DSP芯片廳Motor艘ola公司辦研制的DS棋P56F8虜xx系列集示成了Mot夠orola跪16位定紋點DSP微緊控制器內核政DSP56池800。芯繩片內核最高傷可工作于8泊0MHz怪，指令執(zhí)行寧速度可達4決0MIPS匙，單指令周喚期可以完成自16她×卸16位的并滿行乘、加運煙算，支持1哭6位雙向循己環(huán)移位。芯潑片內集成相涼位檢測器和仁PWM模塊灶，提供硬件欲循環(huán)操作，否具有JTA乓G程序調試描接口，允許翻在系統(tǒng)設計識過程中隨時縫進行實時調飼試，非常適跌用于電機的貨實時控制。岡DSP56群F8xx系朋列芯片可以故實現復雜的抱算法并降低寺產品成本，艙提高系統(tǒng)的栗可靠性與穩(wěn)帳定性，可用窩于控制交流蛾感應電機、忽有刷直流及噸無刷電機、記有傳感器及啄無傳感器電蝶機、可變磁國阻電機及步萌進電機等。襪4.2千控制理論的橡發(fā)展冰1）基于穩(wěn)敵態(tài)模型的標喝量控制烈侄交流電動機符最初的運行鎖方式是不受坐控運行。其涌控制功能僅科限于接通和隔關斷以及某石些情況下的嫁輔助起動、命制動和反轉踢。為了滿足賀一些調速傳食動的需要，彼產生了一些亦性能較差的膨控制：如鼠邁籠異步電動潮機降壓調速踢、繞線式異上步電動機轉鉆子串電阻調盛速和電磁轉毀差離合器調貿速、繞線式呆異步電動機孩串極調速、桿鼠籠異步電帽動機變壓變阿頻調速（V索VVF）、牛變極調速和頓同步電機變拒壓變頻調速名。在以上調養(yǎng)速方法中，愉除變壓變頻碌調速外，一吩般為開環(huán)控櫻制，不需變掉頻器，設備斑簡單，但效脫率低，性能培差。鼠籠異判步電動機基烏于恒壓頻比店控制而構成瘋的轉差頻率桃閉環(huán)控制，鑼性能相對較賭好，但由于拒它們都是基甩于穩(wěn)態(tài)模型裁，動態(tài)性能督較差，一般睜只用于水泵煌、風機等動嬌態(tài)性能要求陪較低的節(jié)能度調速和一般缺調速場合。冰2）矢量控悟制炮摧1971年敬由德國學者頃Blasc帥hke提出招的矢量控制眾理論使交流啦電機控制由籃外部宏觀穩(wěn)廉態(tài)控制深入竟到電機內部影電磁過程的克瞬態(tài)控制。捧永磁同步電浪機的控制性疼能由此發(fā)生浪了質的飛躍祥。矢量控制吐最本質的特家征是通過坐愈標變換將交司流電機內部懶復雜耦合的腳非線性變量隱變換為相對扛坐標系為靜藏止的直流變廢量（如電流恰，磁鏈，電豈壓等），從糊中找到約束旺條件，獲得歸某一目標的俗最佳控制策艙略。尺鳥3）直接轉蝦矩控制餃外1985年皮，Depe殖nbroc街k教授提出均異步電機直懂接轉矩控制碌方法。該方狀法在定子坐隆標系下分析屑交流電機的坑數學模型，吹在近似圓形朽旋轉磁場的刑條件下強調繪對電機的轉沸矩進行直接頓控制，省掉可了矢量坐標播變換等復雜沸的計算。其仇磁場定向應悔用的是定子蒼磁鏈，只需港知道定子電各阻就可以把石它觀測出來值，相對矢量老控制更不易岔受電機參數撕變化的影響券。近年來，恒直接轉矩控工制方式被移禁植到永磁同芳步電機的控計制中，其控榜制規(guī)律和關乒鍵技術正逐娘漸被人們了趁解、掌握。失直接轉矩控醉制在全數字顆化、大轉矩避、快速響應誠的交流伺服法系統(tǒng)中有廣惱闊應用前景木。旱4）非線性態(tài)控制貢皮交流電機是僅一個強耦合旺、非線性、鼓多變量系統(tǒng)烤：非線性控告制通過非線蹦性狀態(tài)反饋池和非線性變豬換，實現系規(guī)統(tǒng)的動態(tài)解慣耦和全局線痕性化，將非記線性、多變重量、強耦合敘的交流電動給機系統(tǒng)分解啊為兩個獨立街的線性單變桑量系統(tǒng)。其撇中轉子磁鏈住子系統(tǒng)由兩謎個慣性環(huán)節(jié)格組成。兩個杜子系統(tǒng)的調牽節(jié)按線性控泊制理論分別贊設計，以使戒系統(tǒng)達到預振期的性能指勉標。攻但是，非線爸性系統(tǒng)反饋朝線性化的基鍬礎是已知參殊數的電動機咱模型和系統(tǒng)辮的精確測量俱或觀測，而悶電機在運行估中，參數受透各個因素的嶼影響會發(fā)生軍變化，磁鏈釣觀測的準確竿性也很難論榴證，這些都席會影響系統(tǒng)刃的魯棒性，窄甚至造成系嶄統(tǒng)性能惡化橋。目前這種羽控制方法仍支有待進一步給完善。啦打5）自適應饞控制驕賞自適應控制迎能在系統(tǒng)運叢行過程中不此斷提取有關丹模型的信息橫，使模型逐禁漸完善，是霜克服參數變旅化影響的有葵力手段。應棋用于永磁交嘗流電機控制奔的自適應方捏法有模型參重考自適應、婚參數辨識自樂校