無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)控制策略研究.pdf

1、無刷直流電機(jī)由于輸出轉(zhuǎn)矩大，具有良好的靜、動(dòng)態(tài)調(diào)速性能等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、汽車及航空航天等領(lǐng)域。但電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)是無刷直流電機(jī)固有的特性之一，它一直制約著無刷直流電機(jī)在控制性能要求較高領(lǐng)域的應(yīng)用，因此對轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的研究備受廣大科研工作者的關(guān)注，如何合理而有效地控制電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)是提高無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)性能的關(guān)鍵所在。本文正是基于這樣的背景下，針對電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)采用的控制策略進(jìn)行了深入的分析和研究。
　　 首先，本文就無刷

2、直流電機(jī)的發(fā)展進(jìn)程和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了簡要的介紹，闡述了影響無刷直流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的因素及其采取的控制策略的研究進(jìn)展?fàn)顩r；接著介紹無刷直流電機(jī)的組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理，詳細(xì)分析并且建立了無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，為研究轉(zhuǎn)矩波動(dòng)作了相應(yīng)的理論準(zhǔn)備。
　　 其次，為實(shí)現(xiàn)對無刷直流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的控制，本文從理想反電動(dòng)勢無刷直流電機(jī)和非理想反電動(dòng)勢無刷直流電機(jī)兩種情況下入手，討論了影響電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的因素，并采用相對的控制策略來控制電磁轉(zhuǎn)

3、矩波動(dòng)。在理想反電動(dòng)勢方波無刷直流電機(jī)換相過程期間下，詳細(xì)分析了電流變化對電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的影響，即換相過程中開通相電流和關(guān)斷相電流的變化不一致產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，同時(shí)分析采取不同PWM調(diào)制策略對轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大小的影響，表明采用PWM_ON調(diào)制策略對電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的影響最小，以及通過調(diào)節(jié)不同的占空比可以減少轉(zhuǎn)矩波動(dòng)；在非理想反電動(dòng)勢的情況下，推導(dǎo)出非理想反電動(dòng)勢波形下電磁轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)學(xué)方程式，得出在反電動(dòng)勢波形平頂寬度小于120°的情況下，即使在給定的理想激

4、勵(lì)電流下，反電動(dòng)勢平頂波形的寬度對電磁轉(zhuǎn)矩影響還是比較明顯，隨著平頂寬度的減小，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)變大，因此分析采用提前換相角度來控制電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)及其應(yīng)用局限，進(jìn)一步提出采用提前換相角與電流控制相結(jié)合的控制策略來解決由非理想反電動(dòng)勢造成轉(zhuǎn)短波動(dòng)的這一問題，達(dá)到了減少轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的目的。
　　 最后，本文根據(jù)提出的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)控制策略，利用MATLAB仿真軟件組建了無刷直流電機(jī)的仿真模型，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提出的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)控制策略的合理性和正確性。