无刷直流电机离散滑模观测器直接转矩控制
2012-09-22,,
电气传动 2012年5期
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(天津理工大学 天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室,天津 300384)
无刷直流电机传统脉宽调制电流控制会产生较大的换相电磁转矩脉动,且出现非理想反电势时,还会产生原理性电磁转矩脉动。为抑制电磁转矩脉动,可将直接转矩控制思想引入到无刷直流电机的控制中。文献[1]提出一种转矩直接控制方法,将转矩参考值和反馈值输入到转矩控制器之后经过计算得到所要求的占空比,来控制相应的开关管。文献[2]将基本直接自控制引入无刷直流电机。文献[3]将直接转矩控制和模糊控制相结合应用于无刷直流电机控制系统。
由于无刷直流电机定子磁链的观测和给定非常困难,电磁转矩的估算精度不高,本文采用离散滑模观测器获取无刷直流电机反电势,进而完成电磁转矩的估算,然后由转矩滞环的输出和磁极位置来选择电压空间矢量,从而实现无刷直流电机直接转矩控制。
1 产生电磁转矩脉动的原因
三相Y接无刷直流电机的状态方程为

式中:u为相电压;i为相电流;e为反电势;R为相电阻;L为相电感。
假设无刷直流电机脉宽调制电流控制采用两相导通6状态电子换相方式,脉宽调制为H_on-L_pwm。理论上,无刷直流电机的反电势为梯形波,用同相位的方波电流脉冲驱动,就能得到平滑的电磁转矩。
为减少电流传感器的数目,通常采用检测母线电流的方法获得定子电枢绕组反馈电流。该方法在PWM_on的中间时刻采样母线电流,但是在占空比较小的时候准确性不易保证。……
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