预测控制与rm-edf混合算法：电磁转矩脉动抑制策略研究

本文主要探讨的是基于预测控制的电磁转矩脉动抑制策略在无刷直流电机（BLDCM）无位置传感器控制中的应用。作者李自成，作为华中科技大学控制理论与控制工程专业的博士研究生，在秦忆教授的指导下，针对无刷直流电机在无位置传感器环境下所面临的挑战进行了深入研究。 首先，针对由于梯形波反电动势的平顶宽度引起的电磁转矩脉动问题，作者指出传统的控制方法可能无法有效抑制这种脉动。为了克服这一挑战，研究重点放在了如何利用预测控制技术来改善电机性能。预测控制是一种先进的控制策略，它通过预测未来系统状态，提前调整控制输入，以减少系统的动态偏差。 文中提出了一种改进的反电动势转子位置辨识理论，摒弃了传统硬件检测方式，通过软件实时计算任意两路线电压的过零点，实现了对未导通相反电动势的精确检测。这种方法简化了硬件设计，提高了系统的可靠性和实用性。 在分析了反电动势波形特性后，作者开发了一种线反电动势过零原理，用于确定电机的电子换相点，无论反电动势波形是梯形还是正弦波，只要三相反电动势对称，该方法都能准确估计转子位置。这种方法对电机参数的依赖度低，特别是对定子电阻的敏感度较低，使得控制策略更具通用性和稳健性。 此外，文章详细比较了无刷直流电机采用的八种两两导通控制的PWM（脉宽调制）策略，这些 PWM 调制方式与不同的转子位置辨识方法相对应，从而确保了电机在无位置传感器的条件下仍能实现有效的控制。 最后，文章关注电机起动控制问题，这是无位置传感器控制技术中的另一个关键环节，通过解决这个问题，可以提升电机的启动性能和整体系统稳定性。 这篇论文深入研究了无刷直流电机无位置传感器控制的关键技术，包括转子位置识别、PWM控制策略、电磁转矩脉动抑制以及电机起动控制，为实际应用提供了创新且实用的解决方案。这些研究成果不仅对理论研究有重要贡献，也为提高无刷直流电机的性能和可靠性提供了有力的技术支持。