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永磁无刷直流电机电磁转矩脉动抑制技术的研究
摘 要
永磁无利纛涟逄程藩予隶撵蘑步奄橇瓣～释，其反奄耪势波影梵臻形波形，驱
动电流波形为矩形，既具有永磁同步电机的优点，又具肖其独特的如成本低，控制
方法简单易实现，控制系统开发周期短，运行可靠性高簿优点，因而程生产实践中
爨有广泛兹应趱。但是因为袋还露临着一熬诸如无位置倦感嚣技术，转矩躲动技术
等还有待于避一步的解决帮究善，限制了这释电辊住憨静迸一步楗离和发挥，阻褥
了它在高精度商要求场合的成用。因此，本文就无刷直流电机的转矩脉动抑制技术
展开专门的研究，进而提出解决转矩脉动的有效措施。
首先，本文分辑了无嚣《纛流电狙中鬻麓熬且静ＰＷＭ调到方渡对激糖转矩弦动
静影响，鼠换相转矩和菲换捆转矩两个方蕊分别进行讨论。换相转矩方匿，本文褥
到结论，认为俑于开通相进行ＰＷＭ调制的那些调制方法得到的换相转矩脉动要小
于属于非换相棚进行ＰＷＭ调制的那些调制方法得到的换相转矩脉动。非换相转矩
歉凌方嚣，本文撬爨了一黪麓罄宠全瀵黢嚣导逶稳续浚邃滤静ＰＷＭ诱嗣方法，
ＰＷＭ—ＯＮ—ＰＷＭ调制方法，采用该调制方法，可以消除由于非导通相绥流引起的非
换相期间的转矩脉动。
其次，本文专门研究了无刷直流电机的换相转矩脉动。通过分析换楣转矩脉动
产生戆辊瑾帮换耀赣蠢塞瀛鸯线窀滚、攘巍滚豹渡形，褥到了造成换稳转矩辣磷熬
本质原因，并在此基础之上擞出了两种抑制换相转矩脉动的方法：通过消除直流母
线负电流减小换相转矩脉动和换相电流预测控制抑制换相转矩脉动的方法，并且对
这两季孛方法进行了实验验证。最后，通过分析和实验证嬲，将所提出的两种换楣转
缀躲动静隶ｌ氆薅结合往焉可敬爱荮的蘩翻羧籀转矩骧动。
本文提出的转矩脉动抑制技术是建立狂对无刷直流电机工作特性的理论分析和
实验基础之上的，对抑制无刷直流电机的电磁转矩脉动舆有较好的效粱和良好的适
成控，会随羞负载电流的太小变化窝转速瓣变纯糖应豹潋变於偿翦力波，歇瑟探镊
强何时候菲挨耨电流在挨葙瞬闻不出瑷突交，无论是在歼环控翻还楚程闭环控制下
均能够起到有效的补偿效果。该方法具有实现简单，受电机参数扰动小，能够嵌入
到来用任何控制方法的控制系统中去。
为了验｛歪濒提出雏方法瓣可霉亍鞋鄱毒效蛙，本文设薯中了实验系绞，戳ＴＩ
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ＤＳＰ作为控制系统核心，设计了电机驱动系统作为实验平台，完成了研究工作斡实
验验证工作。论文的最后，以～台高速工业缝纫机无刷激流电机驱动系统为例，探
讨了无刷直流电机在工业缝纫孝凡中的应用及其特殊要求，详细讨论了溅刷直流电机
