摘要：建立了无刷直流电动机( bldcm)、离心泵和模糊控制器的模型，并将其有机组合构建了bldcm驱动的燃油泵系统的模糊控制仿真模型，设计了基于流量的燃油泵转速闭环，并进行了仿真，仿真结果显示：采用模糊控制系统上升时间短，无超调，无震荡，无稳态误差，比pid控制具有更快的动态响应和更好的稳态特性。

关键词：无刷直流电动机；燃油泵；模糊控制；仿真

中图分类号：tm36 +1；tp273+4    文献标志码：a    文章编号：

  随着电力电子技术和永磁材料的发展，永磁无刷直流电动机( bldcm)以其结构简单、工作可靠、寿命长、保养维修方便、控制方便，还具有起动转矩大、过载能力强、调速范围广、电机效率高等优点越来越得到广泛地应用。采用永磁无刷直流电动机驱动的离心泵；可以提高航空发动机的性能，也便于实现燃油泵的流量控制，试验证明采用调节燃油泵转速来调节流量所消耗的功率远小于采用阀门调节流量时消耗的功率，转速调节流量可以大大降低能耗。

  燃油泵系统是一个具有较强非线性、滞后性、强耦合的复杂被控系统，受到温度、黏度等多种不确定因素的影响，采用传统的控制方法难以实现对燃油泵系统的良好控制，而模糊控制理论把专家的成熟经验和规则有机的融人到控制策略中，对复杂可变的被控对象有很好的控制效果，本文设计了基于模糊控制的燃油泵控制系统，将模糊控制引入到燃油泵的流量环，进行了仿真。

  无刷直流电动机本体数学模型分为四部分：电压平衡方程模块、反电势计算模块、转矩计算模块和运动方程模块。如图1所示，其中block1为反电势计算模块，block2为电压平衡方程模块，block3为转矩计算模块，block4为运动方程模块，把四个simulink模块进行组合，创建子系统。

  把图l中无刷直流电动机数学模型进行封装，在进行无刷直流电机系统仿真时，就可以在需要的时候直接调用该模块，由于采用了电机状态方程建模，可以真实反映出电机各个状态变量的真实状况，这比将无刷直流电机等效为直流电机采用传统的传递函数进行的仿真方法要准确得多。

    理想情况下，泵类设备的流量和转速之间的关系是一个线性关系，即：

    但是，在实际运行中，泵会受到各种外界扰动的影响，因此实际运行时，流量和转速之间不能简单地用线性关系来描述。通过检测离心泵在不同转速下所测到的流量数据表明，流量和转速之间呈非线性关系。由于流量基值计算的越准确，系统的调节范围越小、稳态精度就越高，因此有必要计算出较为精确的流量基值。可以采用线性回归法，从运行数据中提取转速和流量之间的非线性关系。

  本文选取了一组离心泵的运行数据如表1所示，并对数据进行一定的处理，样本数为m，变量个数为g，自由度为mg，如下关系：

 

根据采集的数据可以求出

所以有：

                    

qi.可以从离心泵铭牌上获得，这样就得到了离心泵流量和转速比较准确的关系式，从而得出了离心泵的数学模型。