基于無(wú)模型預(yù)測(cè)控制的無(wú)刷直流電機(jī)換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制.pdf

1、無(wú)刷直流電機(jī)因其高效率、低噪聲、長(zhǎng)壽命和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)較大，限制了它在高精度伺服系統(tǒng)中的使用。為了抑制無(wú)刷直流電機(jī)的換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，本文主要在調(diào)制方式和電流換相兩個(gè)方面進(jìn)行了研究。
　　首先對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)的特性進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的不同調(diào)制方式引起的換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)進(jìn)行了分析，比較了功率開(kāi)關(guān)管的不同控制方式對(duì)換相電磁轉(zhuǎn)矩的影響。針對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)電流換相引起的轉(zhuǎn)矩波

2、動(dòng)，分析了換相過(guò)程中三相繞組電流的變化情況，得出電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速情況下轉(zhuǎn)矩變化也不同。換相時(shí)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(dòng)。
　　本文將無(wú)模型控制中的泛模型思想與預(yù)測(cè)控制相結(jié)合，提出一種無(wú)模型預(yù)測(cè)控制方法來(lái)抑制無(wú)刷直流電機(jī)換相時(shí)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。該方法借鑒無(wú)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(cè)的未來(lái)時(shí)刻的電流值作為控制器的輸出，通過(guò)推導(dǎo)無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的泛模型的表

3、達(dá)式，將泛模型作為預(yù)測(cè)模型，通過(guò)價(jià)值函數(shù)預(yù)測(cè)非換相相電流值，選擇最優(yōu)的端電壓值及對(duì)應(yīng)的開(kāi)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(dòng)的目的。
　　無(wú)模型預(yù)測(cè)控制方法在電機(jī)控制過(guò)程中需使用非換相相電流的參考值，而參考電流值的計(jì)算建立在理想梯形波反電動(dòng)勢(shì)的基礎(chǔ)上。針對(duì)實(shí)際使用中的非理想反電動(dòng)勢(shì)，本文提出參考電流優(yōu)化策略來(lái)補(bǔ)償控制過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩誤差，進(jìn)一步抑制換相轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。
　　在Matlab/Simulink中搭建仿真