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《無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第34卷第1期計算機仿真2017年1月文章編號：1006—9348(2017)01—0197—05無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制研究郭子釗，佃松宜，蘇敏(四川大學電氣信息學院，四川成都610065)摘要：在無刷直流電機轉(zhuǎn)矩優(yōu)化控制中，針對直接轉(zhuǎn)矩瞬時控制改善電機調(diào)速性能。但在無刷直流電機應用中因引入機械傳感器導致系統(tǒng)魯棒性變差、磁鏈受關斷相電壓影響難以觀測，電機轉(zhuǎn)矩速度獲取困難等問題，提出采用擴展卡爾曼濾波的磁鏈自控直接轉(zhuǎn)矩控制方案。省去了磁鏈觀測，以定子線電壓和相電流作為輸入，通過設計擴展卡爾曼濾波算法
2、，得到實時的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。最后在MATLAB環(huán)境下進行仿真，并對電機調(diào)速、負載變化等情況進行測試。結(jié)果表明。所提方法能夠準確地估計到轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角信息，無需微分計算可得到準確的轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)了在不引入機械傳感器的情況下。無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩調(diào)速，控制得到優(yōu)化。關鍵詞：無刷直流電機；擴展卡爾曼濾波；直接轉(zhuǎn)矩控制；無傳感器控制中圖分類號：TM391．9文獻標識碼：BStudyofDirectTorqueControlofBrushlessDCMotorGUOZi-zhao，DIANSong-yi，SUMin(Sc
3、hoolofElectricalEngineeringandInformation，SichuanUniversity，ChengduSichuan610065，China)ABSTRACT：Thedirecttorquecontrolcanimprovethemotorspeedcontrolperformance，becauseitcancontroltorqueinstantly．Thispaperpresentsanovelfluxlinkageself-controldirecttorqu
4、econtrolbaseonExtendedKalmanFilteralgorithm，thismethodovercomessomedefectsoftraditionaldirecttorquecontrol，suchasmechanicalsensorsmaydecreasetherobustnessofsystem，fluxlinkageiscalculateddifficultlybecauseofthevariablevoltageofturn—offphase，andthetorque
5、isdifficulttoobtain．Thismethodhasnoneedoffluxlinkageobserver，USeSlinevoltageandphasecurrentasinput，estimatesthereal-timetorqueandrotationspeedbyExtendKalmanFilteralgorithm．ThesimulationbasedonMATLABshowsthattheproposedschemeestimatesrotationspeedandrot
6、ationangleprecisely，andobtainsthetorquewithoutfluxlinkagecalculation，inthesituationofwithoutmechanicalsensors，achievesthegoalofthedirecttorquecontrolspeedregulationsystemofbrushlessDCmotor．Thecontroloptimizationisverifiedbysimulation．KEYWORDS：BLDCM；Ext
7、endKalmanFilter；Directtorquecontr01；Sensorlesscontrol1引言無刷直流電機由于結(jié)構(gòu)簡單，能量密度高，具有優(yōu)良的調(diào)速性能，被廣泛應用于國防、航空航天、醫(yī)療器械、家用電器等各個領域。但由于其多變量、強耦合、非線性的特性。高精度控制十分困難?。直接轉(zhuǎn)矩控制策略以轉(zhuǎn)矩為調(diào)控對象，通過對比電機磁鏈和轉(zhuǎn)矩的觀測值與參考值，實現(xiàn)對電機磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接調(diào)節(jié)[2。3]。與雙閉環(huán)控制相比，直接轉(zhuǎn)矩控制響應速度更快，并有效抑制了低頻轉(zhuǎn)矩脈動，改善調(diào)速精度。文獻[4—5]將
8、直接轉(zhuǎn)矩策略應用于無刷直流電機，對逆變器開關進行最優(yōu)控制。實現(xiàn)了高效的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速調(diào)控。直接轉(zhuǎn)矩控制策略關鍵問題是獲得實時的、準確的轉(zhuǎn)矩。文獻[4][6]通過磁鏈觀測轉(zhuǎn)矩，但計算公式存在兩個收稿日期：2016—02—28修回日期：2016—03—30微分項，導致在數(shù)字控制中產(chǎn)生較大誤差。文獻[7-9]設計了滑模觀測器，線電壓經(jīng)空間坐標變換，由滑模觀測器得到反電勢，并由反電勢與電流、轉(zhuǎn)速計算轉(zhuǎn)矩，但觀測反電勢一定程度增加系統(tǒng)復雜性。文獻[10—11]采用反電勢形狀函數(shù)法，
