BLDC双闭环(速度PI+电流PI)simulink仿真模型
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BLDC双闭环仿真(速度PI+电流PI)
内容摘要：
利用simulink搭建了BLDC双闭环控制模型，该模型的主要特点是：
1.速度环和电流环均采用PI控制器；
2.速度环和电流环的PI控制器均带抗积分饱和功能；
3.电流环包含反电动势前馈控制；
4.驱动形式为H_PWM-L_ON；
5.电流和速度反馈尝试采用不同控制周期；
一般在汽车发动机/变速器/电驱动等系统中用的油泵、水泵及电动工具或者散热设备中常见的风扇等都采用单电阻方波驱动的无刷直流电机(BLDC)。图1是此类电机的驱动框图。
图1 BLDC电机驱动框图
与PMSM电机的控制类似，无刷直流电机常采用如图2所示的双闭环控制方法。电机上的霍尔传感器采集转子位置，并可以给出电机实际转速，实际转速反馈给速度环，与目标转速进行比较后输入到PI控制器。图1中下部黑色的shunt采样电阻将采集的实际电流反馈给电流环，与速度环输出的参考电流做比较后，误差输入给电流环的PI控制器。电流环的输出作为参考电压，结合HALL信号实现速度调节和换相。
图2 BLDC双闭环控制框图
无刷直流电机双闭环控制常见的有两种方式，第一种是速度环和电流环均采用PI控制器，第二种是速度环采用PI控制器而电流环采用滞环比较的方式。本文介绍的是第一种方式，这也是实际项目中应用较多的一种控制方式。
图3是BLDC的双闭环仿真模型预览。模型供分为8部分，由于模型从simulink中截图后不太清楚，后面将逐一介绍。
图3 BLDC双闭环模型概览
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