摘要：建立了無刷直流電動機( bldcm)、離心泵和模糊控制器的模型，并將其有機組合構建了bldcm驅動的燃油泵系統的模糊控制仿真模型，設計了基于流量的燃油泵轉速閉環，并進行了仿真，仿真結果顯示：采用模糊控制系統上升時間短，無超調，無震蕩，無穩態誤差，比pid控制具有更快的動態響應和更好的穩態特性。

關鍵詞：無刷直流電動機；燃油泵；模糊控制；仿真

中圖分類號：tm36 +1；tp273+4    文獻標志碼：a    文章編號：

  隨著電力電子技術和永磁材料的發展，永磁無刷直流電動機( bldcm)以其結構簡單、工作可靠、壽命長、保養維修方便、控制方便，還具有起動轉矩大、過載能力強、調速范圍廣、電機效率高等優點越來越得到廣泛地應用。采用永磁無刷直流電動機驅動的離心泵；可以提高航空發動機的性能，也便于實現燃油泵的流量控制，試驗證明采用調節燃油泵轉速來調節流量所消耗的功率遠小于采用閥門調節流量時消耗的功率，轉速調節流量可以大大降低能耗。

  燃油泵系統是一個具有較強非線性、滯后性、強耦合的復雜被控系統，受到溫度、黏度等多種不確定因素的影響，采用傳統的控制方法難以實現對燃油泵系統的良好控制，而模糊控制理論把專家的成熟經驗和規則有機的融人到控制策略中，對復雜可變的被控對象有很好的控制效果，本文設計了基于模糊控制的燃油泵控制系統，將模糊控制引入到燃油泵的流量環，進行了仿真。

  無刷直流電動機本體數學模型分為四部分：電壓平衡方程模塊、反電勢計算模塊、轉矩計算模塊和運動方程模塊。如圖1所示，其中block1為反電勢計算模塊，block2為電壓平衡方程模塊，block3為轉矩計算模塊，block4為運動方程模塊，把四個simulink模塊進行組合，創建子系統。

  把圖l中無刷直流電動機數學模型進行封裝，在進行無刷直流電機系統仿真時，就可以在需要的時候直接調用該模塊，由于采用了電機狀態方程建模，可以真實反映出電機各個狀態變量的真實狀況，這比將無刷直流電機等效為直流電機采用傳統的傳遞函數進行的仿真方法要準確得多。

    理想情況下，泵類設備的流量和轉速之間的關系是一個線性關系，即：

    但是，在實際運行中，泵會受到各種外界擾動的影響，因此實際運行時，流量和轉速之間不能簡單地用線性關系來描述。通過檢測離心泵在不同轉速下所測到的流量數據表明，流量和轉速之間呈非線性關系。由于流量基值計算的越準確，系統的調節范圍越小、穩態精度就越高，因此有必要計算出較為精確的流量基值。可以采用線性回歸法，從運行數據中提取轉速和流量之間的非線性關系。

  本文選取了一組離心泵的運行數據如表1所示，并對數據進行一定的處理，樣本數為m，變量個數為g，自由度為mg，如下關系：

 

根據采集的數據可以求出

所以有：

                    

qi.可以從離心泵銘牌上獲得，這樣就得到了離心泵流量和轉速比較準確的關系式，從而得出了離心泵的數學模型。