無刷直流電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、現(xiàn)代控制理論和新型永磁材料的發(fā)展，永磁無刷直流電機(jī)及其控制技術(shù)已有突破性進(jìn)展。永磁無刷直流電機(jī)以其效率高、噪音低、易維護(hù)等諸多優(yōu)點，在航空航天、工業(yè)和家用電器等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是，在低速運行期間，無刷直流電機(jī)存在較大的轉(zhuǎn)矩脈動，這就限制了其在高精度系統(tǒng)中的應(yīng)用。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是在20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種交流調(diào)速技術(shù)，它是在定子坐標(biāo)系下分析電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，直接將定子磁鏈空間矢量和電磁轉(zhuǎn)矩作為被控變量

2、，對電磁轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)直接控制，控制方式更為簡潔和快速，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能。 本文研究了無刷直流電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。文章詳細(xì)分析了無刷直流電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)和工作原理，由于其定子磁鏈的軌跡為一正六邊形，因此，可以不對無刷直流電機(jī)的磁鏈進(jìn)行控制，只控制其轉(zhuǎn)矩，從而大大簡化其控制系統(tǒng)，并建立起無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。在詳細(xì)分析了直接轉(zhuǎn)矩控制理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計了針對無刷直流電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方案，采用空間電壓矢量調(diào)制的方法

3、，使用反電勢法檢測轉(zhuǎn)子位置信號實現(xiàn)電機(jī)的無位置傳感器控制。基于Matlab/Simulik軟件，建立無刷直流電機(jī)的仿真模型和改進(jìn)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真模型，并進(jìn)行了仿真研究。分別在空載和負(fù)載兩種情況下對無刷直流電機(jī)的運行情況進(jìn)行了仿真，并對其仿真結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。仿真結(jié)果表明，該直接轉(zhuǎn)矩控制方案，不僅設(shè)計簡單、實現(xiàn)容易，而且不論電機(jī)是運行在何種工作狀態(tài)下，都能有效地抑制其轉(zhuǎn)矩脈動，使系統(tǒng)具有良好的動、靜態(tài)性能，具有一定的實用意義和推