基于MATLAB_Simulink的BLDC直接转矩控制系统仿真

具有梯形波反电动势的无刷直流电机 （BLDC） 运行效率高、起动转矩大、运行可靠，但其转矩脉动较大［1］，限制了其在高精度和稳定性场合中的应用。为了实现无刷直流电机高性能控制，有研究人员引入了BLDC直接转矩控制方案［2，3］，该方法对定子磁链和电磁转矩进行直接控制，转矩脉动得到抑制，具有较快的动态响应。考虑到BLDC定子磁链计算复杂，文献［4］提出了转矩滞环单环控制方案，省略了磁链给定，方案有效抑制了非理想反电势和低速时的转矩脉动。在上述方案中，转子位置经由霍尔传感器得到，但传感器的使用在增加了成本的同时也降低了系统的可靠性。滑模观测器对外界扰动具有较好的鲁棒性，适用于电机位置和转速估算。李先祥［5］等利用滑模观测器原理，实现了BLDC转子位置和转速的实时在线估计。系统采用基于边界层控制法抑制滑模观测带来的颤动，鲁棒性强。文献［6，7］提出了借助线反电动势过零检测获取无刷直流电机转子位置的方法，结构简单、计算方便。本文使用滑模观测器取代霍尔位置传感器来获取转子位置信号，并将其运用到BLDC直接转矩控制方案中。利用MATLAB/simulink搭建了系统模型，仿真结果表明，观测器估算位置结果较准确，转矩脉动得到抑制。

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