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无刷直流电机的一种预测控制方法

消耗积分:5 | 格式:rar | 大小:159 | 2009-08-29

杜喜喜

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在分析直流无刷电机工作原理的基础上，本文依据电机学理论和采用坐标变换的方法，
通过检测定子电压和电流并经过坐标变换处理，依据无刷直流电机的电压回路方程给出了一种进行转子角位移和角速度的递推预测控制方法，并利用误差补偿控制较好地解决了接近目标値时预测精度的问题，为实现无刷直流电机无位置传感器的闭环控制系统提供了一种可借鉴的理论控制方法。仿真结果表明，该方法具有良好的转速、位置预测精度。
关键词 无刷直流电机，坐标变换，位置预测，误差补偿
无刷直流电动机是一台由电子开关线路、永磁式同步电动机以及位置传感器而构成的
一个电动机系统[1]。是用晶体管开关电路和位置传感器来代替直流电机的电刷和换向器，使其既具有了直流电动机的调速性能好、控制方法灵活、起动转矩大等优点；同时又具有交流电动机的结构简单、维护方便、运行可靠等一系列特点，故被广泛地应用于仪器仪表、家用电器、计算机驱动器等驱动装置及伺服系统中。为了检测转子磁场相对于定子绕组的位置，以便在确定的位置处发出信号控制逆变器
的晶体管元件，来保证绕组中电流的正确切换和产生持续不断的转矩，故均常采用光电编码器、分相器等光电传感器。这样使电机在成本上、体积上、故障率上等都有所提高。本文基于无刷直流电机的电路方程，通过坐标变换方法，提出一种不依赖于转子位置传感器，只通过检测电机的电压和电流并经过由AVR 微机实现的递推控制运算，便可进行转子转速和转子位置预测控制的一种控制方法，并利用误差补偿控制思想较好地解决了接近转子位置目标値时预测精度的问题。
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