無刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制技術(shù)的研究.pdf

1、該文從無刷直流電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)及其補(bǔ)償方法進(jìn)行了較為細(xì)致的分析.針對(duì)不同情況,通過改進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng),提出了多種補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的控制方法.主要內(nèi)容如下:1、基于定子磁鏈方程,建立了正弦波無刷直流電動(dòng)機(jī)的一般數(shù)學(xué)模型.2、分析了正弦波無刷直流電動(dòng)機(jī)i<,d>=0矢量控制系統(tǒng)的工作原理,介紹了無刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩控制的基本概念.經(jīng)對(duì)無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析,推導(dǎo)并建立了i<,d>=0控制時(shí)整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型.3

2、、對(duì)造成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的主要成分轉(zhuǎn)矩紋波進(jìn)行諧波分析,得出在一般假設(shè)情況下,無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩紋波由電磁轉(zhuǎn)矩的±6n次諧波造成的結(jié)論.并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證.4、對(duì)系統(tǒng)相電流存在直流偏差和波形、相位偏差時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了研究,得出以下結(jié)論:相電流直流偏差會(huì)產(chǎn)生與基波頻率一致的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng);相電流基波幅值的偏差會(huì)導(dǎo)致2倍基波頻率的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng);相電流v次諧波會(huì)導(dǎo)致(v±1)次諧波轉(zhuǎn)矩.5、分析研究了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)補(bǔ)償?shù)幕驹?得出結(jié)論:在定子相電流中加入一

3、定頻率、幅值和相位的諧波電流就能消除某一轉(zhuǎn)矩諧波.消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)可以通過對(duì)定子電流加入諧波的方式完成.分析了諧波加入法消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的原理和不足.6、建立了考慮轉(zhuǎn)子磁鏈諧波影響的正弦波無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型.基于模型參考自適應(yīng)控制原理,設(shè)計(jì)了一種轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)自適應(yīng)控制系統(tǒng).討論了自適應(yīng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性.7、為避免對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈進(jìn)行傅里葉諧波分析,根據(jù)卡爾曼濾波器原理,設(shè)計(jì)了一種電機(jī)磁鏈估計(jì)器,在(α-β)坐標(biāo)系下,對(duì)引起電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的電機(jī)磁鏈進(jìn)