基于無模型預(yù)測控制的無刷直流電機換相轉(zhuǎn)矩波動抑制.pdf

1、無刷直流電機因其高效率、低噪聲、長壽命和高可靠性等優(yōu)點，在工業(yè)控制和日常生活中得到廣泛應(yīng)用。但其換相轉(zhuǎn)矩波動較大，限制了它在高精度伺服系統(tǒng)中的使用。為了抑制無刷直流電機的換相轉(zhuǎn)矩波動，本文主要在調(diào)制方式和電流換相兩個方面進行了研究。
　　首先對無刷直流電機系統(tǒng)的特性進行了分析，在此基礎(chǔ)上對無刷直流電機的不同調(diào)制方式引起的換相轉(zhuǎn)矩波動進行了分析，比較了功率開關(guān)管的不同控制方式對換相電磁轉(zhuǎn)矩的影響。針對無刷直流電機電流換相引起的轉(zhuǎn)矩波

2、動，分析了換相過程中三相繞組電流的變化情況，得出電機在不同的轉(zhuǎn)速情況下轉(zhuǎn)矩變化也不同。換相時的電磁轉(zhuǎn)矩與非換相相電流成正比，控制非換相相電流穩(wěn)定即可抑制換相轉(zhuǎn)矩波動。
　　本文將無模型控制中的泛模型思想與預(yù)測控制相結(jié)合，提出一種無模型預(yù)測控制方法來抑制無刷直流電機換相時的轉(zhuǎn)矩波動。該方法借鑒無模型控制中的泛模型思想，將非換相相電流值作為控制器的輸入，待預(yù)測的未來時刻的電流值作為控制器的輸出，通過推導(dǎo)無刷直流電機控制系統(tǒng)的泛模型的表

3、達(dá)式，將泛模型作為預(yù)測模型，通過價值函數(shù)預(yù)測非換相相電流值，選擇最優(yōu)的端電壓值及對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)，保持非換相相電流值恒定，最終達(dá)到抑制換相轉(zhuǎn)矩波動的目的。
　　無模型預(yù)測控制方法在電機控制過程中需使用非換相相電流的參考值，而參考電流值的計算建立在理想梯形波反電動勢的基礎(chǔ)上。針對實際使用中的非理想反電動勢，本文提出參考電流優(yōu)化策略來補償控制過程中的轉(zhuǎn)矩誤差，進一步抑制換相轉(zhuǎn)矩波動。
　　在Matlab/Simulink中搭建仿真