无刷直流电动机模型文件的构造
在 Matlab 的集成开发环境中，Simulink 提供了丰富的仿真模型库可供构造
完整的 BLDCM 控制系统使用，并可以通过封装和扩充现有的模型库，根据自己的
需要开发所需的模型，从而实现全图形化仿真。
逆
变
器
模
块
电动机
本体模块
换向逻辑模块
转速测
量模块
PWM波
生成
模块
电源
模块
磁极位置
检测模块
电流测
量模块
图 1 无刷直流电动机系统仿真模型
图 1 是本文所建立的无刷直流电动机系统的 Simulink 仿真模型图，功能模
块包括：逆变器模块、电源模块、换相逻辑模块、PWM 信号产生模块、电动机本
体模块、转速测量模块和磁极位置测量模块。下面说明各个模块的设计方法。
1．逆变器功能模块
对于三相电压型 PWM 逆变器，由 PWM 信号来控制功率管的导通与关断，逆变
器的输出为三相电压信号。由前面的分析知道，若逆变器的功率管采用两两导通
的工作方式，那么在每一时刻就只有两个功率管导通，并且上下桥臂的两个功率
管不能够同时导通。根据这些原理，设逆变器功率管开关信号为
61
D~D
；直流
电源提供的电压信号为
DC
V
；从电动机本体模块输出的三相绕组电流信号为
cba
iii ,,
；这三种变量一起作为逆变器功能模块的输入变量。逆变器输出变量为电
动机的三相电压信号
cba
U,U,U
和电源电流信号
dc
i
。可以在 Simulink 中用逻辑
模块、数学模块等基本的运算模块搭建出电压源型逆变器功能模块的仿真模型。
2．直流电源功能模块
对于含有电容滤波的直流电源电路，设
b
R
为电池的内阻，电池的开路电压
设为
b
E
，滤波电容值设为
C
。首先以电容电压为状态变量，建立电源电路的状
态变量方程为：
