无位置传感器无刷直流电机的直接转矩控制

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1、学校代号：10532学密号：S1102W206级：公开湖南大学工程硕士学位论文无位置传感器无刷直流电机的直接转矩控制DirectTorqueControlofSensorlessBrushlessDCMotorbyYUXiangyunB．E．(XiangtanUniVersity)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringlnVehicleEngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorPr

2、ofessorHANXUSeniorengineerHULinApril，2013湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：余辑云El期：≯廖年g月二．日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可

3、以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在——年解密后适用本授权书。2、不保密毗(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：余挥云圜力留年6月二El≯眵年，月乡日无位置传感器无刷直流电机的直接转矩控制摘要无位置传感器无刷直流电机以其诸多优点成为电动汽车驱动电机的优良选择，但是由于电磁干扰、换相时电流变化速度不一致、电枢反应以及机械工艺等相关因素，使得电机在运行时会产生较大的转矩脉动，影响电机的调速性能，并产生较大的噪音。直接转矩控制技术控制系统简单，响应速度快，调节能力强，通过转矩控制器实现

4、对瞬时转矩的直接控制，能有效减小转矩脉动。本文针对无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制中的转子位置检测、转矩估计和三段式起动技术进行研究。本文在建立的无位置传感器无刷直流电机反电动势法控制的基础上，结合无刷直流电机和直接转矩控制的特点，提出了一种新的无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制方法。该方法应用反电动势法进行转子位置信息的检测，实现电机的换相控制，同时应用反电势形状函数法来估计电机转矩，略去DTC中的磁链观测部分，实现无位置传感器无刷直流电机的直接转矩控制。该方法避免了复杂的磁链计算，简化了控制系统结构，能够有效的抑制转矩脉动。然后，针对无位置传感器无刷直流电机三段式起动时转速波动的问

5、题，本文提出了一种恒电流控制起动方法。在电机起动时，应用电流闭环回馈控制，控制电机的起动电流为恒定值，并根据电机转子的动力学方程推导出恒电流起动控制时换相时间的计算公式。该方法能够有效的避免电机起动时的转速波动，达到较好的起动效果；同时还可以确保在起动时电机的起动电流不至于过大，起到保护电机的作用。基于上述控制策略建立了无位置传感器无刷直流电机的控制系统，并在matlab／simulink环境下进行了数值仿真研究。数值仿真结果表明，本文提出的控制策略具有良好的可行性及有效性。最后，本文基于F2812DSP处理器开发了无位置传感器无刷直流电机直接转矩控制器的硬件系统，并编写了整个控制系统的控制

6、程序，设计了完整的无位置传感器无刷直流电机控制器。关键词：无刷直流电机；无位置传感器；直接转矩控制；反电动势形状函数法；三段式起动AbstractSensorlessBrushlessDCMotorwithmanyadvantagesbecomesanexcellentchoiceforelectricvehicledrivemotor．However,duetoelectromagneticinterference，inconsistentcommutationcurrentrateofchange，armaturereactionandmechanicaltechnologyandoth

7、errelevantfactors，themotorwillhaveagreatertorquerippleatruntimelaffectingthespeedadjustingperformance，andcreateloudernoise．DirectTorqueControlTechnologyhasfastresponseandpowerfulregulatingability．itcaneffec