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永磁无刷直流电机采用永磁体励磁,并通过电子换相代替传统直流电机的机械换向,具有无励磁损耗、结构简单、运行可靠、维护方便、运行效率高以及调速性能好等优点,因而近年来被广泛应用于计算机系统、家用电器、交通工具和医疗器械等领域。为提升其运行效果,有不少学者正尝试利用模糊控制、神经网络控制、自适应控制、专家系统等具有自学习、自适应、自组织功能的智能控制算法来进行永磁无刷直流电机的控制。但是,由于永磁无刷直流电机是一个多变量、非线性、强耦合的对象,很难建立能反应其全部特性的精确数学模型,所以按照传统的算法开发方法往往周期很长,修改起来也很不方便。因此,本文选取了一台2.2kW的永磁无刷直流电机为被控对象,提出了一种基于dSPACE的快速开发永磁无刷直流电机驱动控制系统的新方法。首先,本文介绍了德国dSPACE公司开发的dSPACE实时仿真系统的硬件组成、软件环境、实时仿真功能以及利用dSPACE开发控制系统的方法。本文认为,通过利用基于dSPACE的半实物仿真技术,可以显著加快永磁无刷直流电机控制器的开发。其次,针对一台2.2kW的永磁无刷直流电机,本文确定了其具体的调速方案,并在此基础上设计了永磁无刷直流电机驱动系统,包括:电机转子位置信号检测模块、电源模块和逆变电路模块等,为下一步控制算法的开发提供了实验平台。接着,本文设计了基于dSPACE的永磁无刷直流电机驱动控制系统的半实物仿真平台,定义了各功能模块,并在此基础上设计了永磁无刷直流电机的快速控制原型。文章通过Matlab/Simulink设计了控制器、速度计算、换相逻辑和PWM这四个模块的数字模型,并通过dSPACE/RTI设计了上述四个数字模型与外部硬件实物的接口。最后,为验证所提方法的可行性和有效性,本文将上述方法应用到国内某著名企业开发新一代商用跑步机的科研实践中,分析了商用跑步机负载和传动机构的特点,针对其特殊要求提出了关键问题的解决方案,并在此基础上开发了基于永磁无刷直流电机的商用跑步机驱动控制系统。实验结果表明:本文所提出的快速开发永磁无刷直流电机驱动控制系统的方法是可行有效的,具有较强的应用价值。