无刷直流电机状态方程系数矩阵的动态更新.pdf

第25卷第4期
电力系统及其自动化学报
Vol 25 No 4
2013年8月
Proceedings of the CSU-EPSA
Aug.2013
无刷直流电机状态方程系数矩阵的动态更新
杜鹏,谢俊
(南京邮电大学自动化学院,南京210046)
摘要:在无刷直流电机控制系统的仿真中如何快速动态地求解无刷直流电机的状态方程组是一个关键问题。
在 Matab/Simulink环境中,利用C语言形式的系统函数来构建仿真模块,可灵活快速地实现复杂系统的仿
真建模。把系数矩阵放在静态变量存储区,可直接修改状态方程组的系数矩阵,达到快速修改此系数矩阵的
目的。另外,在每个仿真步长的输出阶段修改系数矩阵,达到了动态更新的日的。仿真结果表明,文中所提
方法可快速实现无刷直流电机控制系统的仿真,并可方便地用于验证无刷直流电动机的控制算法和策略。
关键词:状态空间方程组;系统函数;无刷直流电机;仿真
中图分类号:IM341文献标志码:A文章编号:1003-8930(2013)04-0068-05
Dynamic Update of State Space Equation Coefficient Matrix in
Brushless Direct Current Motor Simulation
DU Peng, XIE Jun
School of Automation, Nanjing University of Posts an
telecommunications, Nanjing 210046, China
Abstract In control system simulation of brushless direct current motor, to solve state equations of the brushless direct
current motor is a key issue. In Matlab/Simulink environment, using C language system functions to build simulation
module can be exible and can achieve fast simulation of complex s stem modeling. By putting the efficient matrix in
a static vale storage area, the efficiet matrix of e equation of state can e modified directly and quickly. Mean
while, during the output stage in each simulation step, modification of coefficient matrix can achieve the purpose of
dynamically updating the matrix. The simulation results show that the proposed method can achieve fast simulation of
brushless direct current motor control system, and can be easily used to validate the control algorithms and strategies of
brushless direct current motor
Key words: state space equations; system function; brushless direct current motor(BLDCM); simulation
在研究无刷直流电机的过程中,需要建立无固定仿真步长,性能上的改进只能采用减小仿真
刷直流电动机 BLDCM控制系统的模型,并根据数步长来实现,而这又会极大地增加仿真所用时间。
学模型采用适当的仿真技术。为了研究控制算法因此寻求在 Matlab/Simulink中完全自己实现的并
的有效性和观察 BLDCM的动态性能,在仿真中需且具有相当精度的仿真模块,具有一定的意义。在
要动态地求解状态空间方程,即动态地改变状态这方面国内外诸多学者做了有益的探素。文献[3
空间方程的参数矩阵。
利用有限状态机对电机的控制回路进行仿真,简
文献1-]研究了如何使用 Matiab/ Simulink以化控制算法的验证过程,但其研究出发点仅仅是
及电力系统模块集来仿真 BLDCM,虽然该方法使电机的控制部分,对仿真中相电流的控制没有特
用方便运行稳定,但是电力系统模块集是封装好别考虑。文献和文献对无刷直流电动机的驱
的,关键模块的工作机理不清楚,在验证控制器的动和控制的工作过程进行了仿真,但是其着眼点
控制策略时受到限制。而且所使用的解法器采用主要在于控制系统部分,没有对仿真精度进行分
收稿日期:2012-12-20;修回日期:2013-03-18
基金项目:南京邮电大学引进人才科研启动资助项目(NY208049)