Buck变换器电机控制系统设计与仿真-EDA365

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Buck变换器电机控制系统设计与仿真

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　　基于Buck变换器的磁悬＋浮控制力矩陀螺用高速永磁无刷直流驱动电机控制系统如图1所示

　　在MATLAB／Simulink中对基于Buck变换器的磁悬浮控制力矩陀螺用高速永磁无刷直流电机控制系统进行仿真建模。本系统仿真模型主要为验证高速电机系统的相关特性，而并不是为验证系统的相关参数，仿真模型如图2所示。由于磁悬浮控制力矩陀螺的电机系统与磁轴承系统存在复杂的电磁关系，因此在高速电机系统稳定在额定转速时，电机系统功耗与磁轴承系统有很大关系，并且两者互相的功耗影响难以分离。

　　图3所示为高速电机系统在Simulink中建立的总体仿真模型，模拟高速转子系统在30000r／min稳速运行时电机的相关特性。

　　图3所示为高速电机系统的逆变桥模块。其中，6路MOSFET37i0通态电阻取23mΩ，其他相关特性均模拟真实的元器件特性。由于前向Buck环节负责电机电压控制，所以此逆变桥只负责电机的换向控制，其开关频率由电机当前的转速来控制。

　　图4所示为Buck系统的模型，其滤波电感值取2mH，滤波电容取值4.7uF。