基于simulink的无刷直流电机本体建模及六步逆变器控制

（1）BLDC电压方程

（2）BLDC转距方程

Te:电磁转矩 eA=A相反电动势 eB=B相反电动势 eC=C相反电动势

iA=A相电流 iB=B相电流 iC=C相电流 Ω：机械角速度 rad/s

（3）BLDC运动方程

(4)反电动势求取

分段线性法[
如图所示，将一个运行周期0-360°分为6个阶段，每60°为一个换向阶段，每一相的每一个运行阶段都可用一段直线进行表示，根据某一时刻的转子位置和转速信号，确定该时刻各相所处的运行状态，通过直线方程即可求得反电动势波形。分段线性法简单易行，且精度较高，能够较好的满足建模仿真的设计要求。因而，采用分段线性法建立梯形波反电动势波形。理想情况下，二相导通星形三相六状态的BLDC定子三相反电动势的波形如图所示。根据转子位置将运行周期分为6个阶段：0～π/3，π/3～2π/3，2π/3～π，π～4π/3，4π/3～5π/3，5π/3～2π。

以第一阶段0～π/3为例，A相反电动势处于正向最大值Em，B相反电动势处于负向最大值-Em，C相反电动势处于换向阶段，由正的最大值Em沿斜线规律变化到负的最大值-Em。根据转子位置和转速信号，就可以求出各相反电动势变化轨迹的直线方程；其它5个阶段，也是如此。据此规律，
可以推得转子位置和反电动势之间的线性关系，如表1所示，从而采用分段线性法，解决了在BLDC本体模块中梯形波反电动势的求取问题。

（5）仿真

电压模块搭建

电磁转距和运动方程搭建

整体模型

(6)使用function模块编写换相逻辑模块

原理如下

BLDCM控制系统中绕组间的换相是通过检测转子位置来控制的各功率开关的，控制信号是转子位置的函数与各相反电动势相对应。当定子某相绕组反电动势波形达到波顶时，与该相绕组相连的逆变桥上桥臂功率开关导通；当反电动势波形到达波底下桥臂导通。

function [y1,y2,y3,y4,y5,y6] = fcn(angle)
y1=0;y2=0;y3=0;y4=0;y5=0;y6=0;
if (angle>=0)&&(angle<60)y1=1;y2=0;y3=0;y4=1;y5=0;y6=0;
elseif(angle>=60)&&(angle<120)y1=1;y2=0;y3=0;y4=0;y5=0;y6=1;
elseif (angle>=120)&&(angle<180)y1=0;y2=0;y3=1;y4=0;y5=0;y6=1;
elseif(angle>=180)&&(angle<240)y1=0;y2=1;y3=1;y4=0;y5=0;y6=0;
elseif (angle>=240)&&(angle<300)y1=0;y2=1;y3=0;y4=0;y5=1;y6=0;
elseif  (angle>=300)&&(angle<360)y1=0;y2=0;y3=0;y4=1;y5=1;y6=0;  end

（7）速度控制器模块

（8）仿真验证

转速波形图

a相反电动势波形图

（9）整体模型

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