李有凯　蒋玲

摘 要： 通过对无刷直流电机开通期间的相电流和关断期间的相电流分析，经过实际计算得到电磁转矩的表达式，得到相应的电磁转矩脉动曲线。基于电流预测方法通过将预测模型分为模型建立、反馈调整和性能优化3步，通过控制换相电流保持在稳定的状态，从而实现对转矩脉动的抑制。通过仿真和实际实验表明，该无刷直流电机调速系统在实际运行中具有转矩脉动小、响应速度快等优点。

关键词： 无刷直流电机； 电流预测； 转矩脉动； 换相电流

中图分类号： TN911?34； TP212.9 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）07?0142?03

Abstract： The phase current of BLDCM during the opening period and shutdown period is analyzed. The electromagnetic torque expression is obtained by actual calculation， and then the corresponding electromagnetic torque ripple curve is obtained. The prediction model is divided into model establishment， feedback tuning and performance optimization with current prediction method. The phase commutation current is controlled in a stable state to suppress the torque ripple. The simulation and practical experiment results show that the BLDCM speed control system has the advantages of small torque ripple， fast response speed， etc.

Keywords： BLDCM； current prediction； torque ripple； phase commutation current

0 引 言

无刷直流电机（BLDCM）由于具有输出转矩大、噪声低、效率高和稳定性好等优点被广泛应用在各种工业控制场合上。然而对于一些控制精度指标要求较高的场合，常常用转矩脉动作为衡量一个系统控制性能的好坏的重要标准。无刷直流电机作为工业生产中重要的动力来源，其调速性能与稳定性的好坏将直接影响到工业上能否安全、稳定和高效的生产[1]。

本文总结了以往无刷直流电机调速系统的优点与缺点，以控制非导通相的相电流作为基础，对无刷直流电机在换相期间非换相电流对转矩脉动产生的影响进行分析。通过仿真和实际实验表明，将定子电流预测控制方法应用在转矩脉动抑制的无刷直流电机调速系统具有转矩脉动低和稳定性好等优点[2?3]。

1 无刷直流电机数学模型

假定实验所用无刷直流电机为三相对称，无刷直流电机的等效模型及驱动电路如图1所示，定子换相时刻只与转子的位置有关。……