无刷直流电机换相转矩脉动抑制技术及其应用的论文的研究

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1、分类号UDC硕士学位论文密级无刷直流电机换相转矩脉动抑制技术及其应用研究TheresearchofbrushlessDCmotorcommutationtorqueripplesuppressiontechniqueandapplication作者学科学院(指导名：周瑞娟业：电气工程、所)：信息科学与工程学院师：刘建成论文答辩日期兰旦竺：堇：肜答辩委员会主中南大学2012年5月姓专系教原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

2、究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：!翌壶女适日期：上丛生年上月丛日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。储躲应幽聊签剁心吼必上月碰日摘要无

3、刷直流电机以其优良的调速性能，广泛应用于航天、医疗等领域，但无刷直流电机运行中的转矩脉动问题限制了在一些高性能场合的应用。因此，有必要对电磁转矩脉动抑制技术进行研究，从而提高其静态性能与动态性能，使其得到更普遍的应用。本文简要地分析了无刷直流电机的基本结构及工作原理，建立了其精确数学模型，并在此基础上研究了换相转矩脉动的抑制机理；在从PWM调制方式和控制方式方面分析了转矩脉动抑制技术的基础上，设计了外环速度环为PID控制，内环电流环为基于转矩的模糊控制方式的双闭环控制系统。针对上述双闭环控制系统的各个模块作了详细设计，并采用MATLAB／Simulink

4、建立了仿真模型。通过对直接转矩控制系统、PID控制系统以及基于转矩的模糊控制系统作对比仿真，结果表明本文所设计的控制系统具有较好的静态性能与动态性能，并对换相转矩脉动具有更好的抑制效果。将该转矩脉动抑制策略应用到基于无刷直流电机的高速缝纫机驱动系统中，并对调速期间的转速实验数据和制动定位期间的定位实验数据进行分析，表明本文所采取的转矩脉动抑制策略能够更好的达到高速缝纫机稳定性、定位精度的性能要求。关键词无刷直流电机，PID控制，模糊控制，换相转矩脉动ABSTRACTThepermanentmagneticbrushlessDCmotor(BLDCM)ha

5、sbeenwidelyusedinmedical，aerospaceandotherfieldsduetoitsexcellentperformance．However,theBLDCMhasthedisadvantageoftorquerippleinrunningprocess，whichlimitsitsapplicationinsomeoccasionsrequiringhighperformance．Therefore，itisnecessarytostudytheelectromagnetictorqueripplesuppressionte

6、chniquesinordertoimprovethestaticanddynamicperformanceofBLDCMandimproveitsapplicationlevel。ThisthesisbrieflyanalyzesthebasicstructureandworkingprincipleoftheBLDCM，establishedtheaccuratemathematicalmodel，andthendiscussedthesuppressionmechanismofcommutationtorqueripple．Afteranalyzi

7、ngthetorqueripplesuppressionstrategiesfrombothofthePWMmodulationandcontrolmodes，thethesisproposesadoubleclosed-loopcontrolsystemofBLDCM，whichconsistsofanoutsidespeedloopwithPIDcontrollerandaninsidecurrentloopwithfuzzycontrollerbasedontorque．Adetaileddesignscheduleforspecificmodul

8、esoftheproposedcontrolsystemisproposedin