摘要：门机系统是自动开关门重要的组成部分，如地铁屏蔽门、电梯开关门等，它是屏蔽门开关的执行装置，无刷直流电机（BLDCM）调速系统是其中的核心部分。无刷直流电机(BLDCM)有许多优点，例如无接触火花、体积小、损耗小、响应快、使用寿命长等等，在工业控制领域被越来越多地应用其中。

本文首先分析了BLDCM的结构组成、数学模型、工作理论及控制方式，其次在Matlab/Simulink中以经典的模块化思路设计了基于传统PI控制的BLDCM调速系统，并观察分析了转速及转矩的响应特性。然后引入了模糊自适应PI控制，分析了模糊控制（Fuzzy control）原理，根据控制系统需要建立了模糊控制规则并设计搭建了模糊控制的BLDCM调速系统。由于模糊PI控制系统具有很好的自我调节能力，经最终对比分析总结，得出结论模糊自适应PI控制系统对经典PI转速控制器有良好的优化作用，转速响应及转矩响应有明显的提升，并且具有较好的抗干扰能力。

关键词：直流无刷电机，速度控制器，模糊PI控制

目录

摘要

ABSTRACT

第一章-绪论-1

1.1本课题的研究意义-1

1.2研究现状-1

1.3发展趋势-2

1.4本文主要研究的内容-3

第二章-无刷直流电机的控制原理-4

2.1 无刷直流电机的组成及工作原理-4

2.1.1无刷直流电机的组成-4

2.1.2无刷直流电机工作原理-5

2.2 无刷直流电机的数学模型-6

2.2.1电压方程-7

2.2.2电势表达式-8

2.2.3转矩方程-8

2.2.4机械运动方程-8

第三章-无刷直流电机速度PI控制调速系统设计与分析-9

3.1 BLDCM调速系统原理-9

3.2控制器参数整定-10

3.3 PI控制调速系统仿真设计-10

3.3.1无刷直流电机本体模块-11

3.3.2逆变电路模块-11

3.2.3 PI调节器模块-11

3.2.4 PWM输出模块-12

3.4 PI控制的无刷直流电机调速系统的仿真实验-13

第四章-无刷直流电机模糊PI调速系统设计与仿真-17

4.1模糊控制的原理-17

4.2 模糊控制器的设计-18

4.2.1模糊控制器的结构-19

4.2.2模糊控制论域及比例因子的确定-19

4.2.3模糊控制规则-20

4.2.4解模糊-20

4.2.5无刷直流电机模糊PI控制器的设计-20

4.3基于MATLAB的模糊PI控制无刷直流电机调速系统仿真-27

4.4系统仿真结果对比分析-32

第五章-总结与展望-34

5.1 工作总结-34

5.2 工作展望-34

参考文献-35

致谢-37