摘要：无刷直流电机具有很多的优点，所以被大规模的使用在很多的工业领域。因为我国稀土资源丰富，对于发展无刷直流电机十分有帮助。因为电机本体结构及控制措施等问题，无刷直流电机本身有着较大的转矩脉动，所具有的噪声和振动制约了它在一些高精度场合的大规模使用。特别是他的启动和低速运行的时候影响较大，这制约了无刷直流电机在很多方面的使用。

本文首先总结了无刷直流电机的发展和应用，阐述了无刷直流电机转矩脉动的危害和转矩脉动抑制方法的研究状况。其次研究了各种引起转矩脉动的原因，并对比分析了目前针对每个原因的常用解决方案。无刷直流电机的转矩脉动分为齿槽效应引起的转矩脉动、非理想反电动势引起的转矩脉动、换相引起的转矩脉动、位置传感器安装精度引起的转矩脉动和PWM调制方式引起的转矩脉动。不同的方案都是根据不同的转矩脉动所提出的，并不适用于其他的引起原因。同单一的解决方法是不能够解决转矩脉动问题，因此，本文提出了无刷直流电机的直接转矩控制。

直接转矩控制技术可以应用于调速性能要求高的场合，它将电机看作为一个整体来解决转矩脉动问题，目前已经成功的使用在永磁同步电机之中，并得到了很好的结果。本文将直接转矩控制技术应用于无刷直流电机调速系统中，以减小无刷直流电机的转矩脉动。

关键词:无刷直流电机，转矩脉动，直接转矩控制，低速启动

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 无刷直流电机的发展-1

1.2 无刷直流电机的应用及技术介绍-1

1.2.1 无刷直流电机的应用-1

1.2.2 无刷直流电机的控制技术介绍-2

1.3无刷直流电机的研究热点-2

第二章 无刷直流电机的工作原理-4

2.1 无刷直流电机的工作原理-4

2.1.1无刷直流电机的组成-4

2.1.2无刷直流电机的工作原理-5

2.2无刷直流电机的数学模型-6

2.2.1无刷直流电机的电压方程-6

2.2.2无刷直流电机运动方程-9

第三章 无刷直流电机的转矩脉动分析-10

3.1电机本体结构引起的转矩脉动-10

3.2换相引起的转矩脉动-11

3.2.1换相转矩脉动的分析-11

3.2.2换相转矩的抑制方法-15

3.3 其他原因引起的转矩脉动-16

3.3.1位置传感器精度的原因-16

3.3.2调制方式引起的转矩脉动-17

第四章 无刷直流电机的直接转矩控制-18

4.1直接转矩控制技术和基本思想-18

4.2无刷直流电机直接控制系统基本原理-18

4.2.1空间电压矢量-19

4.2.2空间电压矢量与定子磁链的关系-20

4.2.3空间电压矢量与电磁转矩的关系-21

4.3无刷直流电机的直接转矩控制系统-22

4.3.1磁链和转矩观测模型-22

4.3.2磁链与转矩的调节规则-23

4.3.3电压矢量的合理选择-25

4.4 系统仿真结果分析-26

4.4.1 Simulink仿真模型搭建-26

4.4.2仿真结果及分析-27

总结与展望-30

参考文献-31

致  谢-33