一类非线性直流电机的转速控制技术+MATLAB仿真(2)
1.2 无刷直流电机的发展历程
1.2.1 早期阶段
1821年，著名物理学家法拉第搭建了世界上第一台电动机的雏形，它的工作原理是通电 线圈处于磁场中，就会受到力的作用而旋转。经过十年的坚持不懈，1831年8月，法拉第通 过实验发现了磁能生电的现象，这就是著名的电磁感应现象。不久之后，法拉第发明了结构简单、只能供一个小灯泡发光的圆盘发电机，但它却是有史以来的第一台电机[12]。
1840年，直流电动机首次面世，从此在很长的一段时间内，直流电动机一直在控制电机 界中有着重要地位。
1930年，为了克服传统的有刷电机的缺点，世界各国一些有远见的学者已经在研发采用电子 换相的无刷直 流电动机。而且随后出现了采用电子管控 制线路替代 滑动接触的无换向器直流电载机。但是，大功率电力电子器件在当时并没有发 展成熟，技术水平也不高，制作成本太 昂贵，所以没有能找到理 想的电子换相器件。虽然这直流电载机的可靠性差、效率低下，仅止步于实验阶段，不能得到推广使用，但它对直流电动机的发展历程有着不可估量的促进作用。
1.2.2 发展阶段
上世纪70年代初，磁 敏二极管的出现为直流 无刷电动机的发展有 着极大的促进作用。这种 二极管的灵敏 度很好，相比其他霍尔元件，灵敏度至少要高上千余倍。随后，利用磁敏二极管研制的电子换 相器得到了很大的突破。从此以后，随着电力电子半导体开发技术的逐渐完善与提高，使得许多新型全控型半导体功率器件（如MOSFET、IGBT、GTR等）[8]和高性能永磁材料（如钐钴 , 、钕铁硼 等）的相继出现，为无刷直流电动机的发展打下了结实的基础。
1962年，人们通过霍尔位置传感器，以及有功率开关元件所组成的电子开关线路，研制成功了可以无接触换相的无刷电动机[8]，这是无刷电机史上的里程碑。
1978年，在HANNOVER MESSE (汉诺威工业博览会)上，前联邦德国曼内斯曼公司下属 的英特马特分部所展出的 MAC无刷直流电动机迅速受到了很多国家电机界的瞩目[4]，这次事件也标 志着无刷电机开始走上了产品化的实用阶段。
1.2.3 成熟阶段
BLDC电机有着传统电机无法替代的优良特性，这使得它越来越受到人们的欢迎。BLDC电机的控制技术和控制理论也在各国学者和工程师的努力下，得到了进一步的改进和发展。
1986年， 发表了很多与BLDC电机相关的论文。他在其中指出了BLDC电机的研究方向，并作了系统全面的总结，充分完善BLDC 电机的理论基础。
1987年北京，博世和西门子在AMB ( 国际金属加工设备博览会 )上，展出了由它们研制成功的永磁无刷直流自同步伺服系统，由于这次AMB在我国的首都举办，这引起了国内研究开发和技术引进的热潮。
上世纪90年代后，计算机微处理器技术发展迅速，大家所所熟知的 、MCU、PLD等等都得到了空前的发展，无论是指令处理速度，还是存储空间，都得到了非常巨大的发展，硬件软件性能得到了质的飞跃。此外，新的高性能高精度控制方法也陆续被发现，并应用到无刷电机的控制系统中，这在很大程度上改善了控制系统的转速动态及稳态响应、抑制转矩波动和抗干扰的性能。
虽然在很多电机系统应用场合中，都是使用的传统有刷电动机和交流电动机。但是，无刷电动机的优势和它近几年来的迅速发展，让我坚信在以后的电机系统中，无刷电动机绝对会成为主流电动机。
自上世纪90年代以来，我国现代化生产水平得到了很大的提高，很多领域都开始采用无刷直流电动机，比如电子产品、家用电器、工业机器人等，这些设备都越来越趋向于智能化、和微型化[18]。同时，高性能永磁材料、大功率半导体器件的不断发展，现代控制理论的完善进步，电力电子、计算机微处理器技术水平的提高，现在的永磁BLDC电机系统已然成为一种典型的机电一体化产品。