无位置传感器控制：永磁无刷直流电机的实时调度算法仿真与实验

"这篇博士学位论文主要探讨了无位置传感器控制技术在永磁无刷直流电机中的应用。作者李自成在华中科技大学攻读控制理论与控制工程博士学位，导师为秦忆。论文中，作者深入研究了无位置传感器条件下无刷直流电机的关键技术，包括转子位置识别、PWM控制策略、起动控制、误差补偿以及转矩脉动抑制。" 在转子位置识别方面，论文提出了一种改进的相反电动势转子位置辨识理论。传统方法依赖于虚拟电机绕组中点和硬件检测，但新的方法仅需检测任意两路线电压，通过软件实时计算即可确定未导通相反电动势的过零点，减少了对硬件的依赖，提高了系统的简易性和可靠性。 PWM控制策略是无位置传感器控制的另一核心部分。论文分析了无刷直流电机两两导通控制的八种不同PWM调制方式，并针对每种调制方式下的非换相期间非导通相电流续流情况进行了理论推导，以找到与转子位置识别方法相匹配的最佳PWM模式。 在电机起动控制上，作者也进行了深入研究，起动控制是无位置传感器技术的一大挑战，因为缺少初始位置信息。论文中可能涉及了如何在没有传感器的情况下平稳有效地启动电机，减少起动过程中的不确定性。 此外，论文还讨论了转子位置辨识误差及其补偿分析，这涉及到如何通过算法优化来减少由于检测误差导致的性能下降。同时，针对转矩脉动抑制策略，作者可能提出了新的方法来减少电机运行时的转矩波动，以提高电机的运行平稳性和效率。 这篇论文详细研究了无位置传感器控制技术的关键问题，并通过Matlab/Simulink进行了仿真验证，提供了在不同工况下的电机性能数据，如滤波后的线电压、反电动势、电流波形等，为无位置传感器无刷直流电机的控制提供了理论依据和技术支持。