摘要：在Matlab/Simulink下，结合Simulink基础模块与S-Function,提出了无刷直流电机控制系统的设计方案。该系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环由电流滞环比较器构成。仿真结果表明，该方案所设计的无刷直流电机控制系统具有快速、实用的优点。 　　1.引言 　　无刷直流电机（Brushless DC Motor,以下简称BLDCM）是随着电力电子技术及新型永磁材料的发展而迅速成熟起来的一种新型电机。以其启动转矩大、调速性能好、效率高、过载能力强、性能稳定、控制结构简单等优点，同时还保留了普通直流电机优良的机械特性，广泛应用于伺服控制、数控机床、机器人等领域。

内容概要：本文详细介绍了如何在Matlab 2018a的Simulink环境中构建晶闸管-直流电机开环调速系统的仿真模型。首先，从电源模块的选择和参数设置入手，确保三相交流电源的正确配置。然后，重点讲解了整流桥部分的搭建，特别是晶闸管模式下的参数调整以及触发脉冲生成的方法。接下来，针对电动机参数进行了细致的设定，包括电枢电阻、电感值和转动惯量等关键参数的选择。此外，还讨论了求解器的选择及其对仿真稳定性的影响，并提供了多个实用的小技巧，如使用离散FIR滤波器平滑电流波形、调整仿真步长以提高精度等。最后，通过具体的实验结果展示了不同触发角度下系统的动态性能。 适用人群：电气工程及相关领域的研究人员和技术人员，尤其是对电力电子技术和电机控制系统感兴趣的初学者和中级工程师。 使用场景及目标：适用于希望深入了解晶闸管-直流电机开环调速系统的工作原理及其仿真的读者。主要目标是帮助读者掌握Simulink环境下进行此类系统建模的具体步骤，理解各个组成部分的作用以及它们之间的相互关系。 其他说明：文中不仅提供了详细的理论解释，还附有大量的实践经验和常见错误提示，有助于读者快速上手并避免不必要的弯路。同时，通过对实际案例的数据分析，进一步加深了对系统特性的认识。

内容概要：本文档为Ansys Electronics Desktop 2025R1环境下使用RMxprt模块进行永磁直流有刷电机设计与仿真的实操指南。文档详细介绍了从电机类型选择、参数设置（包括定子、转子、绕组、换向器、电刷等关键部件）、材料定义到性能分析的完整流程，并展示了如何生成电机性能五轴曲线（如输出扭矩、电流、效率、功率等随转速变化的曲线），帮助用户评估电机整体性能。整个过程涵盖建模、参数化设置、仿真验证及结果后处理，突出RMxprt在电机快速设计与性能预测中的应用价值。; 适合人群：从事电机设计、电磁仿真及相关领域的工程师、研究人员以及高校电气工程专业的高年级本科生或研究生；需具备一定的电机原理和仿真软件操作基础； 使用场景及目标：① 快速完成永磁直流有刷电机的初始设计与参数优化；② 分析电机在不同负载和转速下的性能表现，获取关键性能曲线；③ 为后续精细化3D电磁场仿真提供输入模型与边界条件； 阅读建议：建议结合Ansys Maxwell软件实际操作，逐步跟随文档流程完成电机建模与仿真，重点关注各参数对性能的影响，深入理解RMxprt在电机设计自动化与性能评估中的集成能力。

直流电机控制系统的结构如图所示，简化的直流电机模型的传递函数，。希望利用超前和滞后补偿的方法使系统满足下述性能指标

内容概要：本文详细介绍了如何利用Arduino控制有刷直流电机的基本方法和技术要点。主要内容涵盖PWM（脉宽调制）的基础概念及其在Arduino平台上的具体实现方式，包括通过改变PWM占空比调整电机转速、使用H桥电路（如L298N）控制电机转向、加入电流传感器进行过流保护以及采用光电编码器配合PID控制器实现闭环速度控制。文中还提供了多个具体的代码实例，从简单的开环控制到复杂的闭环控制系统，逐步深入讲解了各个功能模块的设计思路和实现细节。 适合人群：对嵌入式系统和电机控制感兴趣的电子爱好者、初学者及有一定Arduino编程基础的技术人员。 使用场景及目标：适用于小型机器人、自动化设备或其他需要精确控制电机转速和方向的应用场合。通过学习本文，读者能够掌握基本的电机控制原理，并能够在实际项目中灵活运用相关技术和技巧。 其他说明：文章不仅限于理论介绍，还包括了许多实践经验分享，如避免电机反电动势损坏开发板、选择合适的PWM频率减少噪音、实施软启动防止电流冲击等。此外，作者还强调了安全意识，在遇到异常情况时及时采取保护措施的重要性。

内容概要：本文全面介绍了有刷直流电机的控制技术和应用。首先阐述了有刷直流电机的工作原理，包括电机本体、电刷和控制器的作用及其连接方式。接着详细讲解了三种主要的控制方法：调速控制（如PWM调速）、方向控制（如H桥电路）和保护控制（如电流和温度检测）。此外，还提供了控制电路设计、电机参数选择、控制算法（如PID控制和模糊控制）等方面的技术资料。最后，通过多个实际应用案例展示了有刷直流电机在不同领域的应用，强调了根据具体需求选择合适控制方法和技术的重要性。 适合人群：从事电机控制、工业自动化、机器人等领域工作的工程师和技术人员。 使用场景及目标：帮助读者深入了解有刷直流电机的控制原理和技术，提升在实际项目中的应用能力，确保电机的安全稳定运行。 其他说明：本文不仅涵盖了理论知识，还包括大量实用的技术细节和案例分析，有助于读者更好地理解和应用有刷直流电机控制技术。

STM32微控制器与TB6612FNG电机驱动模块相结合，可以有效地实现对直流电机的驱动和控制。TB6612FNG是由东芝半导体公司生产的一款双通道电机驱动器，支持直流电机的前进、后退、制动和停止等操作。它具备低饱和电压和低静态电流的特点，适用于各种电池供电的移动设备。 TB6612FNG模块包含两个H桥，能够独立控制两个电机或一个步进电机。它还具有内置的过热保护电路和过电流保护电路，可以有效防止电机驱动过程中可能出现的损坏。每个H桥都由两个控制输入引脚、一个使能输入引脚、两个输出引脚和两个电机电流检测引脚组成。 STM32微控制器则是一款广泛应用于嵌入式系统中的32位ARM Cortex-M微控制器，它具有丰富的外设接口、高性能的处理能力以及灵活的电源管理选项。通过编程STM32微控制器，用户可以实现对TB6612FNG模块的精确控制，从而控制直流电机的转速和转向。 在设计直流电机驱动控制程序时，需要关注几个关键方面。要正确配置STM32的GPIO（通用输入输出）引脚，将它们设置为输出模式，以便发送控制信号至TB6612FNG的输入引脚。需要编写相应的PWM（脉冲宽度调制）信号生成代码，以便控制电机的速度。通过调整PWM信号的占空比，可以改变电机的转速。然后，需要实现对电机转向的控制逻辑，这通常涉及到对TB6612FNG的两个输入引脚进行高低电平的组合配置。 除了基本的运动控制，良好的电机驱动程序还应包括对电机状态的监测和反馈机制。例如，通过读取TB6612FNG的电流检测引脚，可以估计电机的负载情况，并据此调整PWM信号来优化电机的运行。此外，还可以通过STM32的定时器和中断服务程序来实现更复杂的控制策略，例如实现定时自动启动和停止电机，或者在检测到过载时立即断开电机的电源。 在设计电路和编写控制程序时，还需要考虑到电机驱动板与电机之间的电气连接和电流承受能力。电机驱动板应该选择合适的电源电压和电流规格，以确保系统稳定运行的同时，不会对STM32微控制器造成损害。同时，为了保护微控制器和电机驱动器，在设计电路时还应该加入必要的保护元件，比如二极管用于抑制电机换向时产生的反向电压。 STM32微控制器和TB6612FNG电机驱动模块的结合使用，为直流电机的驱动和控制提供了强大的硬件支持和灵活性。编写一个高效的电机驱动控制程序，不仅需要对硬件特性的深入了解，还需要在软件编程上具备一定的技巧和经验。在实际应用中，一个好的控制程序应当能够确保电机的稳定运行，同时提供足够的灵活性以适应不同的操作需求和环境条件。

内容概要：本文详细介绍了无刷直流电机（BLDC）在Simulink环境下的仿真研究，重点探讨了双闭环PID控制算法的应用。系统主要由DC直流源、三相逆变桥、无刷直流电机、PWM发生器、霍尔位置解码模块、驱动信号模块和PID控制模块组成。文中分别阐述了转速环和电流环的PID控制原理及其在电机性能提升中的重要作用。通过仿真实验，展示了双闭环PID控制下电机响应速度快、稳定性好的特点，并提供了PID控制的伪代码示例。 适合人群：从事电机控制系统设计、自动化工程及相关领域的研究人员和技术人员。 使用场景及目标：适用于需要理解和掌握无刷直流电机控制原理及Simulink仿真工具的人群，旨在帮助他们优化电机控制策略，提高电机性能。 阅读建议：读者可以结合Simulink软件进行实际操作，通过调整PID参数观察电机性能的变化，从而加深对双闭环PID控制的理解。

timegate 墨鸢大佬写的《无感无刷直流电机之电调设计全攻略》，主要讲了关于无刷直流电机的驱动的基本原理，以及无感控制的知识要点，并且附上了德国 MK 项目电调代码（V0.41 版本）的全代码分析。 ### 无感无刷直流电机之电调设计全攻略 #### 一、前言 本文旨在深入探讨无感无刷直流电机（BLDC）及其电子调速器（ESC）的设计与实现方法。随着技术的进步，无感控制已成为现代BLDC应用中的关键技术之一，尤其是在无人机、电动汽车、工业自动化等领域。本文将围绕无刷直流电机的基础知识、工作原理、无感控制策略、反电动势检测及过零检测等核心内容展开讨论，并通过具体实例来加深理解。 #### 二、无刷直流电机基础知识 ##### 2.1 三个基本定则 在深入了解无刷直流电机之前，我们先回顾一下电磁学中的三个基本定则：左手定则、右手定则（安培定则一）和右手螺旋定则（安培定则二）。 - **左手定则**：用于判断载流导体在磁场中受到的作用力方向。伸出左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 - **右手定则（安培定则一）**：用于判断直导线周围产生的磁场方向。将右手伸平，大拇指与其余四指垂直，且处于同一个平面内；让磁感线垂直穿入掌心，四指指向电流的方向，则拇指指向为磁场的N极方向。 - **右手螺旋定则（安培定则二）**：用于判断载流螺线管或环形电流产生的磁场方向。将右手握成拳状，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管内部或环形电流中心，则大拇指的方向即为磁场的N极方向。 ##### 2.2 内转子无刷直流电机的工作原理 内转子无刷直流电机是指其转子位于电机内部的一种类型，通常采用磁回路分析法进行研究。 - **磁回路分析法**：通过对电机内部磁通路径的分析，可以更好地理解电机的工作原理。磁回路由磁性材料构成，当电流通过绕组时会产生磁场，进而与永磁体相互作用产生转矩。 - **三相二极内转子电机结构**：这种类型的电机具有简单的结构特点，包括两个磁极的转子和定子上的三相绕组。通过改变绕组中电流的流向，可以实现电机的正反转。 - **三相多绕组多极内转子电机的结构**：这类电机的特点在于拥有多个绕组和多个磁极，从而提高了电机的效率和性能。其内部结构更为复杂，但能够提供更平稳的运行效果。 ##### 2.3 外转子无刷直流电机的工作原理 外转子无刷直流电机则是指其转子位于电机外部的一种类型，常见的结构如下： - **一般外转子无刷直流电机的结构**：这类电机通常采用外部转子和内部定子的结构形式，其特点是转子位于电机外壳之外，定子位于电机内部。 - **新西达2212外转子电机的结构**：作为一款典型的外转子电机，新西达2212采用了特殊的结构设计，以提高其动力输出和效率。该电机具有较高的转速范围和扭矩输出能力。 #### 三、无刷直流电机转矩的理论分析 无刷直流电机的转矩是衡量其性能的重要指标之一。了解电机转矩的产生机制对于优化电机设计至关重要。 - **传统的无刷电机绕组结构**：传统的无刷直流电机通常采用Y型连接方式的三相绕组。这种连接方式使得电机在运行过程中能够产生连续的转矩。 - **转子磁场的分布情况**：转子磁场的分布对电机的性能有着直接影响。合理的磁场分布可以使电机在运行过程中产生较大的转矩，并减少损耗。 - **转子的受力分析**：通过分析转子在不同状态下受到的力，可以更好地理解电机的工作原理。这些力包括电磁力、机械力等，它们共同作用于转子上，使其产生旋转运动。 - **一种近似分析模型**：为了简化计算过程，通常会采用一些近似模型来分析电机的工作状态。这些模型可以帮助工程师快速估算电机的关键参数，并指导电机的设计与优化。 #### 四、无感控制策略 无感控制是针对无刷直流电机的一种先进控制方法，其核心在于无需使用位置传感器即可实现对电机的有效控制。 - **六步方波控制**：这是一种常用的无感控制策略，通过六个步骤循环改变电机绕组中的电流方向，使电机产生连续的转矩。这种方法简单有效，适用于多种应用场景。 - **反电动势过零检测**：在无感控制中，准确地检测到反电动势（Back EMF）的过零点是关键。这可以通过比较电机绕组电压与参考电压来实现，从而确定电机的位置和速度。 - **代码实现**：为了帮助读者更好地理解和实践无感控制策略，本文还提供了德国MK项目的电调代码（V0.41版本）的全代码分析。这些代码详细展示了如何实现上述控制策略，并提供了实用的编程技巧。 无感无刷直流电机的电调设计涉及多个方面的知识和技术，从基础理论到实际应用都有着广泛的研究价值和发展空间。通过本文的介绍，希望能够为读者提供一个全面的理解框架，并激发更多深入探索的兴趣。

应用描述 310V高压单相无刷直流电机换气扇（高压落地扇、盘管风机、换气扇等应用） 高压电机，4槽4极 输入电压75V~265V，输入功率、转速变化率小于5% 相电流波形可任意调整（矩形波、正弦波、三角波），兼具效率、静音，可根据实际需求选择 带堵转、过流、过温保护，更安全可靠 带PWM调速、FG（转速）、RD（工作异常）功能 单项无刷直流电机驱动IC_LA6101关键特性 输入电压范围: 5~40V 相电流控制:高效率、静音、无过冲电压电流 相电流波形可任意调整（矩形波、正弦波、三角波） 自动超前角对准，实现高效率和低反灌电源突波 软启动可配置 最小停转或维持转速可设定 最大转速可限定 自动重启堵转保护 FG&RD输出 半桥IPM智能模块_LAS1M0250关键特性 内置高性能500V/2A MOSFET，短路耐受能力>5us 内置过流检测保护和FO/SD错误指示和关断功能 内置100ns死区 高精度过温度检测保护（OTP=138℃） 高低侧电源欠压保护 方案应用领域: 换气扇、盘管风机、落地扇等310V高压风扇应用