随着电力电子技术和自动控制技术的快速发展,电机控制的应用在人们生活中已无处不在,电机控制的研究和应用也日益受到人们的关注。其中无刷直流电机（BLDCM）伴随着技术的发展,从原来的机械换向转变为电子换向,使得它具有体积小、调速范围广、运行安全可靠、结构简单、易于实现数字化控制等优点,在现代社会的诸多领域得到了广泛的应用,如国防、航空航天、机器人、医疗器械、机密机床等。因此,研究和分析无刷直流电机的控制系统意义非凡。首先本文对无刷直流电机控制系统的结构、工作原理和数学模型进行深入分析,然后建立了电机控制系统的数学模型,确立了速度电流双闭环控制方案。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了无刷直流电机双闭环控制系统的仿真模型。通过对控制策略和无刷直流电机特点的研究,针对模糊控制的不足,采用遗传算法对模糊控制器进行了优化。本文将内环电流环使用传统PI控制,外环速度环分别采用了遗传算法优化的模糊PI、模糊PI、传统PI三种不同的算法。在建立的仿真系统上进行对比实验。仿真结果显示,在遗传算法优化的模糊PI控制策略下,系统具有更好的响应速度和动稳态性能。然后在理论和仿真的基础上,以TI公司推出的DSP芯片TMS320F2812控制器为核心,规划好各个模块,进行了无刷直流电机控制系统的软、硬件设计。硬件部分包括核心处理器、驱动电路、检测电路、逆变电路和隔离电路以及其他外围电路设计。然后在DSP集成开发环境CCS中使用C语言编写了系统调试程序,实现了遗传算法优化的模糊PI调节模块、电机换相、转速计算、带死区的电流PI调节、串口通信等模块,还利用VC++开发了上位机监控功能,可以实时观测并控制电机的运行状态。最后通过上位机软件和仪器仪表对控制系统的软硬件进行测试,通过观察到的测试结果进行总结分析,研究发现遗传算法优化的模糊PI控制算法相对于模糊PI控制和传统PI控制算法有更好的性能,具有响应速度快、超调量小、稳定性好等优点。证明了本文设计的无刷直流电机控制系统具有良好的性能
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