無刷直流電機(jī)無位置傳感器矢量控制技術(shù)研究.pdf

1、無刷直流電機(jī)（BLDCM）具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)和商業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。無刷直流電機(jī)常采用方波控制方式，但是該方式存在轉(zhuǎn)矩脈動大，運(yùn)行噪聲大的不足。對于采用分?jǐn)?shù)槽繞組結(jié)構(gòu)而使得反電勢呈現(xiàn)正弦波的無刷直流電機(jī)，可利用矢量控制進(jìn)行控制，提高系統(tǒng)性能。對此，本文研究無刷直流電機(jī)無傳感器矢量控制方式，主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）根據(jù)對矢量控制和無刷直流電機(jī)的分析，建立了矢量控制條件下的無刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型，以

2、及對常見的幾種控制策略分析比較，結(jié)合實(shí)際情況，選擇id=0的矢量控制策略。
　?。?）對無刷直流電機(jī)零/低速條件下的初始位置檢測方法和起動方法進(jìn)行了分析研究。分析比較了預(yù)定位法、等寬電壓脈沖注入法和脈振高頻注入法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際控制系統(tǒng)要求，選擇等寬電壓脈沖注入法作為轉(zhuǎn)子的初始檢測方法。同時(shí)對I-F單電流環(huán)的起動方法進(jìn)行了詳細(xì)的原理分析，并在物理實(shí)驗(yàn)平臺中進(jìn)行了驗(yàn)證。
　?。?）在對滑模觀測器的原理和抖振問題出現(xiàn)的原因研究

3、的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)滑模觀測器進(jìn)行了改進(jìn)。新方案采用改進(jìn)sigmoid函數(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的開關(guān)函數(shù)，并由鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)提取轉(zhuǎn)子位置和速度信息，并與傳統(tǒng)的滑模觀測器進(jìn)行了Matlab仿真和物理實(shí)驗(yàn)對比，驗(yàn)證了改進(jìn)滑模觀測器在降低抖振和提高估計(jì)精度方面的有效性。
　?。?）在設(shè)計(jì)的以STM32F103RCT6為主控芯片的系統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)平臺上，進(jìn)行系統(tǒng)下位機(jī)和GUI上位機(jī)軟件編程和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了無刷直流電機(jī)在無位置傳感器的條件下的矢量控制，驗(yàn)證了本方案的