無刷直流電機的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、無刷直流電機具有重量輕、體積小、轉(zhuǎn)動慣量小和效率高等優(yōu)點，在電動汽車、數(shù)控機床、機器人、家用電器、醫(yī)療器械以及航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而，無刷直流電機在運行過程中存在轉(zhuǎn)矩脈動較大的問題。轉(zhuǎn)矩脈動的存在會使電機和負載裝置產(chǎn)生振動和噪音，嚴重的影響了系統(tǒng)性能，并使得無刷直流電機在位置精度、轉(zhuǎn)速精度以及可靠性等要求較高場合中的應(yīng)用受到限制，尤其在直接驅(qū)動應(yīng)用方面，轉(zhuǎn)矩脈動的存在使電機控制性能惡化。因此，怎樣抑制轉(zhuǎn)矩脈動成為改善無刷直流

2、電機控制性能的關(guān)鍵。
　　直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是一種高性能的交流調(diào)速方法，具有動靜態(tài)性能良好、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快、控制結(jié)構(gòu)簡單以及魯棒性強等優(yōu)點。直接轉(zhuǎn)矩控制不僅省去了矢量變換中的復(fù)雜計算，且容易實現(xiàn)數(shù)字化，使其一出現(xiàn)便受到了人們的普遍關(guān)注。本文將直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)應(yīng)用于無刷直流電機的控制，并針對傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制中由于磁鏈、轉(zhuǎn)矩比較器采用施密特觸發(fā)器，使得其容差大小對系統(tǒng)性能有較大影響這一缺點，將模糊邏輯控制策略應(yīng)用到直接轉(zhuǎn)矩控制中，使用模糊控

3、制器來替代傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制中的滯環(huán)比較器以進行空間電壓矢量的選擇，明顯的改善了系統(tǒng)的控制性能。但由于模糊控制器的設(shè)計具有一定的盲目性和主觀性，因此使用遺傳算法對模糊控制器的設(shè)計進行優(yōu)化，以進一步提高系統(tǒng)的控制性能。
　　為了驗證所提方法的有效性和可行性，在 SIMULINK環(huán)境下搭建無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真模型，并進行了仿真研究。仿真結(jié)果表明：本文所提出的無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制策略，不僅保留了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制的高動靜態(tài)