非理想梯形波反电势永磁无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法

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1、非理想梯形波反电势永磁无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法第28卷第30期中国电机工程学报Vol.28No.30Oct.25,20082008年10月25日ProceedingsoftheCSEE?2008Chin.Soc.forElec.Eng.79(2008)30-0079-05中图分类号：TM301文献标志码：A学科分类号：470?40文章编号：0258-8013非理想梯形波反电势永磁无刷直流电机换相转矩脉动抑制方法陈冬，房建成(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京市海淀区100083)Commut

2、ationTorqueRippleReductioninPMBrushlessDCMotorWithNonidealTrapezoidalBackEMFCHENDong,FANGJian-cheng(SchoolofInstrumentScienceandOptoelectronicsEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,HaidianDistrict,Beijing100083,China)ABSTRACT:Toimproveth

3、eprecisionandreducethespeedrippleofmagneticallysuspendedcontrolmomentgyro(MSCMG)gimbalservo———————————————————————————————————————————————system,Itwasanalyzedthattheunbalancebackelectromotiveforce(EMF)duringcommutationisthereasonthatproducesthetorqueripplec

4、onsideringthenonidealtrapezoidalbackEMFofpermanentmagnetbrushlessDCmotor(PMBLDCM),witchisthemainfactoreffectingthetorquerippleoflowspeedtorquemotor.Andthepaperpresentsanauto-balancecontrolmethodofcommutationtorquebasedonsingleDCcurrentsensor.Thecontrolleris

5、consistedofcommutationtorquebalancepointobserverandfastoptimizationestimationalgorithm.Themethodreducesthecommutationtorquerippleeffectivelyandimprovestheprecisionofspeedservo.KEYWORDS:magneticallysuspendedcontrolmomentgyro;gimbalservo;permanentmagnetbrushl

6、essDCmotor;commutationtorqueripple;nonidealtrapezoidalbackelectromotiveforce摘要：为了提高磁悬浮控制力矩陀螺(magneticallysuspendedcontrolmomentgyro,MSCMG)框架伺服的精度与稳定度，针对永磁无刷直流力矩电机(permanentmagnetbrushlessDCmotor,PMBLDCM)非理想梯形波造成的换相转矩脉动，分析指出了换相反电势不平衡是造成转矩脉动产生的又一原因，且是影响低速力矩电机

7、换相转矩脉动的主要因素。在单一直流母线电流反馈的基础上，提出了一种换相转矩自平衡控制方法，其中包括换相转矩平衡点观测器和角加速度的快速最优估计算法，有效的抑制了换相转矩脉动，提高了低速时基金项目：国家863高技术基金项目(2003AA741022)。———————————————————————————————————————————————TheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentofChina(863Program)(2003AA741022)．的速率伺

8、服精度与稳定度。关键词：磁悬浮控制力矩陀螺；框架伺服；永磁无刷直流电机；换相转矩脉动；非理想梯形波反电势0引言磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)是大型航天器进行姿态控制的关键执行机构，由于采用磁轴承支承高速转子，彻底消除了摩擦，具有寿命长、精度高等优点，是控制力矩陀螺研究的重要方向之一。MSCMG框架伺服系统的速度精度是影响其输出力矩精度的主要因素，为了提高框架伺服系统的可靠性，采用永磁无刷直流力矩电