滑模变结构的BLDCM直接转矩控制系统研究_

滑模变结构的BLDCM直接转矩控制系统研究
   （1．江苏大学；2．南通大学）高宁宇,刘贤兴
   摘要:为了减小无刷直流电机（BLDCM）控制系统的转矩脉动和提高快速动态响应能力，本文提出了一种无刷直流电机直接转矩控制系统的实现方法，并将滑模变结构控制策路引入无刷直流电机直接转矩控制系统中，用滑模变结构速度控制器来代替传统的PI速度控制器。仿真实验结果表明该方案是可行的，有效地减抑制了无刷直流电机的转矩脉动，并改善了系统的动、静态运行性能。
   关键词:直接转矩控制;无刷直流电机;滑模变结构
   中图分类号:TM³01.2文献标识码:A
   1引言
   无刷白流电机(BLDCM)具有体积小、重量轻、维护方便、高效节能以及易于控制等系列优点而广泛运用于航空航天、工业自动化、医疗器械、计算机外围设备等方而。口前，BLDCM最突出的问题就是转知脉动，转知脉动会H.接降低电力传动系统控制特性和驱动系统的叫,ii.::性，并带来振动、谐振、噪声等问题。囚此转知脉动控制的优劣成为衡量BLDCM性能好坏的项重要指标，抑制转知脉动成为提高BLDCM伺服系统性能的关键、
   本文提出了将直接转矩控制理论和滑模变结构策略运用于无刷直流电机控制系统来获得对转矩的瞬时控制，以期减小转矩脉动和提高系统的动态响应。
   2 BLDCM的直接转矩控制系统
   BLDCM的直接转矩控制系统的结构原理图如图1所示，系统根据检测到的电流、电压，经过静止坐标变换，计算出磁链和转矩，将其和给定磁链、转矩相比较，由比较结果和磁链所在的空间位置，直接选用最优的电压空间矢量作用于BLDCM，实现对转矩的直接控制，从而削减转矩脉动。BLDCM直接转矩控制系统和异步电机在给定转矩，定子磁链和输出电压矢量的控制规律在方式上是相似的，最主要的差异在于转矩估算和逆变器电压空间矢量的表示法，如下所示。
   2.1转矩的估算
   通常，忽略直轴与交轴之间相互耦合的影响，BLDCM的电磁转知在同步旋转的d-q坐标系下的表达式如下为:

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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