摘 要
直流无刷电机因其高效、可靠和低维护成本等优势，在现代工业控制、家用电器及新能源汽车等领域得到了广泛应用，然而其调速系统的性能直接影响到整体运行效率与稳定性，因此设计一种高效、精确的调速系统具有重要意义本研究以提升直流无刷电机调速性能为目标，基于现代控制理论与数字信号处理技术，提出了一种结合模型预测控制与自适应滤波算法的新型调速系统设计方案该方案通过建立精确的电机数学模型，利用模型预测控制实现对转速的快速动态响应，并引入自适应滤波算法以抑制外部干扰和参数变化带来的影响实验结果表明，所设计的调速系统在稳态精度、动态响应速度以及抗干扰能力等方面均优于传统PID控制方法，特别是在负载突变条件下仍能保持良好的稳定性和调节性能此外。
关键词：直流无刷电机 调速系统 模型预测控制
Abstract
DC brushless motor due to its advantages of high efficiency, reliability and low maintenance cost, Is widely used in modern industrial control, household appliances and new energy vehicles, However, the performance of its speed regulation system directly affects the overall operating efficiency and stability, This study aims to improve the speed regulation performance of the brushless DC motor, Based on the modern control theory and the digital signal processing technology, Proposed a new speed regulation system design scheme combining model prediction control and adaptive filtering algorithm, Realize the fast dynamic response to rotational speed using model prediction control, By introducing the adaptive filter algorithm to suppress the influence of external interference and parameter changes, The designed speed control system is better to the traditional PID control method in steady state accuracy, dynamic response speed and anti-interference ability, In particular, good stability and regulatory performance.
Keyword:Dc Brushless Motor Speed Control System Model Predictive Control
目 录
1绪论 1
1.1直流无刷电机调速系统研究背景与意义 1
1.2国内外直流无刷电机调速技术研究现状 1
1.3本文研究方法与技术路线 2
2直流无刷电机调速系统理论基础 2
2.1直流无刷电机工作原理分析 2
2.2调速系统的数学模型建立 3
2.3控制算法在调速中的应用研究 3
2.4系统效率提升的关键因素分析 4
2.5理论基础对设计的指导作用 4
3高效调速系统设计方案 4
3.1系统硬件架构设计与选型 5
3.2控制器设计与参数优化 5
3.3逆变电路设计与驱动策略 5
3.4反馈机制与传感器配置方案 6
3.5系统整体设计验证与评估 6
4调速系统实现与性能测试 7
4.1实验平台搭建与调试过程 7
4.2系统动态响应特性测试分析 7
4.3能效优化与实验结果对比 8
4.4故障诊断与系统稳定性测试 8
4.5测试结果总结与改进建议 9
结论 9
参考文献 11
致谢 12
