k為系數(shù)，Pos為位置信號，w為轉(zhuǎn)速信號。

2.3速度控制模塊

速度控制模塊為單輸入：參考轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的差；單輸出：三相參考電流的幅值Is.其中，KP為比例參數(shù)，KI為積分參數(shù)，Saturation飽和限幅模塊將輸出的三項(xiàng)參考電流的幅值限定在要求范圍內(nèi)，如圖7所示。

2.4參考電流模塊

參考電流模塊的作用是根據(jù)電流幅值信號Is和位置信號給出三相參考電流，輸出的三相參考電流直接輸入電流滯環(huán)控制模塊，用于與實(shí)際電流進(jìn)行電流滯環(huán)控制。參考電流模塊采用S-Function編程實(shí)現(xiàn)。

2.5電壓逆變模塊

電壓逆變模塊實(shí)現(xiàn)的是逆變器的功能，輸入為位置信號和電流滯環(huán)控制模塊給出逆變控制信號，輸出為三相端電壓。

該模塊可根據(jù)位置信號判斷電機(jī)所處的運(yùn)行階段，給出相應(yīng)的三相端電壓信號，該模塊采用S-Function編程實(shí)現(xiàn)。

3.仿真結(jié)果

本文基于Matlab/Simulink建立了BLDCM控制系統(tǒng)的仿真模型，并對該模型進(jìn)行了BLDCM雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的仿真，仿真中BLDCM參數(shù)設(shè)置為：定子相繞組電阻R=1Ω，定子相繞組自感L=0.02H,互感M=-0.0061H,轉(zhuǎn)動慣量J=0.005kg.m2,額定轉(zhuǎn)速n=2400r/min,極對數(shù)p=1,額定電壓220V.為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的BLDCM控制系統(tǒng)仿真模型的靜、動態(tài)性能，系統(tǒng)空載起動，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，在t=0.5s時突加負(fù)載TL=5Nm,在t=0.65s時撤去負(fù)載，可得到系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、三相相電流和三相反電動勢仿真曲線如圖8-11所示。

由仿真波形可以看出，在n=2400r/min的參考轉(zhuǎn)速下，系統(tǒng)響應(yīng)快速且平穩(wěn)，相電流和反電動勢波形較理想。圖9、10表明：起動階段系統(tǒng)保持轉(zhuǎn)矩恒定，沒有造成較大的轉(zhuǎn)矩和相電流沖擊，說明參考電流的限幅作用有效；空載穩(wěn)速運(yùn)行時，忽略系統(tǒng)的摩擦轉(zhuǎn)矩，此時的電磁轉(zhuǎn)矩均值為零；在t=0.5s時突加負(fù)載，轉(zhuǎn)速發(fā)生突降，但又能迅速恢復(fù)到平衡狀態(tài)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時無靜差。仿真結(jié)果表明了本文提出的這種無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案具備有效性及控制系統(tǒng)的合理性。

4.結(jié)論

本文在分析BLDCM數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下，結(jié)合獨(dú)立的功能模塊與S-Function模塊，提出了無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。仿真結(jié)果表明：波形符合理論分析，系統(tǒng)具有較好的動、靜態(tài)特性，能夠平穩(wěn)運(yùn)行，實(shí)用性強(qiáng)。