无刷直流电机直接转矩控制技术研究与仿真优化

无刷直流电机的直接转矩控制研究是太原科技大学李广伟硕士论文的重要内容，该研究背景源自电力电子技术、现代控制理论及永磁材料的进步，这些技术的发展推动了永磁无刷直流电机的广泛应用，特别是在航空航天、工业和家用电器等领域，因其高效率、低噪音和易于维护的特点而受到青睐。然而，无刷直流电机在低速运行时存在转矩脉动问题，这限制了其在高精度系统中的表现。 论文的核心关注点在于解决这一问题，通过直接转矩控制技术。直接转矩控制是20世纪80年代发展起来的交流调速技术，它在定子坐标系下分析电机模型，直接控制定子磁链空间矢量和电磁转矩，简化了控制方式，提高了系统的动态和静态性能。李广伟的研究主要集中在如何通过不直接控制磁链，而是控制转矩来减少无刷直流电机的转矩脉动，从而实现更精确的控制。 文章首先深入剖析了无刷直流电机的结构和工作原理，利用其磁链轨迹为正六边形的特点，设计出直接针对转矩的控制策略。然后，作者在直接转矩控制理论的基础上，采用了空间电压矢量调制方法，结合反电势法实现了无位置传感器的电机控制，增强了系统的实用性。 通过Matlab/Simulink软件，李广伟构建了无刷直流电机的仿真模型以及改进的直接转矩控制系统仿真模型，对电机在空载和负载条件下的运行进行了仿真对比分析。结果显示，提出的直接转矩控制方案在设计上简洁易实现，无论电机处于何种工作状态，都能有效抑制转矩脉动，提升了系统的动态和静态性能，显示出了显著的实际应用价值。 此外，论文还设计了一套以DSPTM S320F2812为核心硬件的控制系统，并完成了相应的软件设计方案，为无刷直流电机的直接转矩控制领域的进一步研究提供了重要的实践基础和理论支持。关键词包括无刷直流电机、直接转矩控制、空间电压矢量以及转矩脉动，这些关键词突出了论文的主要研究内容和焦点。这篇论文对于推动无刷直流电机控制技术的进步具有重要意义。