無刷直流 (BLDC) 電機是工業(yè)生產(chǎn)車間*的一部分，主要用于伺服、致動、定位和變速應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，精確的運動控制和穩(wěn)定的運行至關(guān)重要。由于 BLDC 基于運動磁場的原理運行以產(chǎn)生電機扭矩，因此在設(shè)計工業(yè) BLDC 系統(tǒng)時，主要的控制挑戰(zhàn)在于準(zhǔn)確地測量電機的扭矩和速度。

為了捕獲 BLDC 電機的扭矩，需使用多通道同步采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)同時測量三個感應(yīng)相電流中的兩個。由具有合適算法的微控制器計算第三個瞬時相電流。此過程可以準(zhǔn)確、即時地記錄電機狀況，而這是開發(fā)堅固耐用的高精度電機扭矩控制系統(tǒng)的關(guān)鍵步驟。

無刷直流電機由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。無刷直流電機是指無電刷和換向器（或集電環(huán)）的電機，又稱無換向器電機。早在十九紀誕生電機的時候，產(chǎn)生的實用性電機就是無刷形式，即交流鼠籠式異步電動機，這種電動機得到了廣泛的應(yīng)用。但是，異步電動機有許多無法克服的缺陷，以致電機技術(shù)發(fā)展緩慢。上世紀中葉誕生了晶體管，因而采用晶體管換向電路代替電刷與換向器的直流無刷電機就應(yīng)運而生了。這種新型無刷電機稱為電子換向式直流電機，它克服了無刷電機的缺陷。

無刷直流電機（BLDC）是一種多變量和非線性系統(tǒng)，其利用電子換向器取代了機械電刷和機械換向器，因此這種電機不僅保留了直流電機的優(yōu)點，而且又具有交流電動機的結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等優(yōu)點，使它一經(jīng)出現(xiàn)就以極快的速度發(fā)展和普及。本文在分析了無刷直流電機數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了基于仿人智能控制的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速環(huán)采用基于速度特征狀態(tài)多模態(tài)控制的仿人智能控制算法，電流環(huán)采用傳統(tǒng)PI控制算法。

隨著對控制精度以及控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能要求的提高，對無刷直流電機采用傳統(tǒng)的PID控制器往往難以滿足系統(tǒng)的性能要求。國內(nèi)外眾多學(xué)者在研究無刷直流電機的各種智能控制算法上取得了一定成果，然而目前無刷直流電機的各種智能控制算法還存在控制算法復(fù)雜、參數(shù)優(yōu)化等方面的問題。

仿人智能控制是直接對人的控制經(jīng)驗、技巧和各種直覺推理邏輯進行測辨、概括和總結(jié)，并將其編制成簡單、精度高、能實時運行的控制算法。仿人智能控制方法具有多模態(tài)多控制器的結(jié)構(gòu)，將其應(yīng)用于無刷直流電機的控制能夠較好地解決當(dāng)前該領(lǐng)域控制器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)節(jié)困難、響應(yīng)遲鈍和不利于在線實現(xiàn)等問題。

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