孙佃升，胡娟

（1.滨州学院 自动控制研究中心，山东 滨州 256600；2.胜利油田物探公司 三大队2188队，山东 东营 257000）

1 引言

无刷直流电机（brushless DC motor，BLDCM）由于结构简单、运行可靠、功率密度大，在工业生产、电力机车、航空航天等领域得到了广泛的应用［1］。为提高BLDCM调速系统的性能，减小转矩脉动，研究人员进行了大量的研究［2－10］。其中，基于电压空间矢量的磁链跟踪控制最初应用于异步电机和永磁同步电机，引入无刷直流电机控制领域后得到了国内外学者的广泛关注。文献［2］中提出了一种直接转矩控制方法，该方法没有磁链观测和控制环节，根据转矩计算要输出的电压；文献［3］中提出了无刷直流电机的直接转矩控制方案，采用转矩和磁链双闭环，该方案对换相和非理想反电动势引起的转矩脉动有一定的抑制作用，有较好的转矩动态响应；文献［4］中提出了无刷直流电机的超空间矢量理论，将关断相电压放在与abc平面垂直的z轴，令电压矢量与定子磁链在三维空间中运动，实现了无刷直流电机的直接自控制。文献［7］中分析了非理想反电势下传统120°导通模式下转矩的谐波成分，通过闭环的控制方式减小转矩脉动；文献［8－10］都采用了直接转矩控制来抑制转矩脉动，但需要测量相反电势、相电流，系统复杂，成本高。

为了简化基于电压空间矢量的BLDCM磁链跟踪控制系统，本文从分析BLDCM的相电压和电磁转矩以及磁链的关系入手，提出了关断相既不影响电磁转矩也不影响磁链的观点；通过分析非理想反电势下BLDCM转矩存在原理性脉动，提出了一种通过电流预补偿消除转矩脉动的、基于电压空间矢量和磁链控制理论的无刷直流电机直接转矩控制策略。……