无刷直流电机转矩脉动抑制研究

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无刷直流电机是近年来随着微电子技术和电力电子技术的迅速发展而时兴起来的一种新型电动机,由于其功率密度高、容易控制而受到广泛的应用。但是由于电磁因素,齿槽效应,电枢反应以及当电流换相时由于电感和反电动势的作用而使其不能立刻换相,无刷直流电机存在较大的转矩脉动。这些转矩脉动限制了无刷直流电机在速度控制、高位置精度场合的应用。本文针对无刷直流电机的转矩脉动抑制问题开展研究,提出了抑制转矩脉动的一些有效措施。
   本文主要研究目标就是采用新的控制策略来抑制无刷直流电机转矩脉动。论文从无刷直流电机的基本环节、工作原理、运行特性以及传递函数开始,简述了无刷直流电机转矩脉动产生的原因和抑制方法。根据无刷直流电机的数学模型,搭建了其系统仿真模型,对仿真结果进行了分析。针对转矩脉动具有周期性的特点,选择迭代学习控制法抑制无刷电机的转矩脉动。给出了速度迭代学习控制和转矩迭代学习控制两种方案。为了验证所提出的方法的可行性和有效性,还建立了无刷直流电动机在Matlab/Simulink平台上的模型,对所提出的理论进行了仿真,通过分析和比较两种控制方案的仿真结果,可以看出虽然两种方案的实现原理不同,但是都能有效的减少转矩脉动,充分证明了本文所提出方法的正确性和有效性。最后,对本文的工作进行了总结,对无刷直流电机的发展方向做出了展望。
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