一种基于平均转矩控制的无刷直流电机无位置传感器方法

一种基于平均转矩控制的无刷直流电机无位置传感器方法基于平均转矩控制的无刷直流电机无位置传感器方法摘要：无刷直流电机（BLDCM）是一种越来越受欢迎的电机类型，广泛应用于工业和家用电器领域。通常情况下，BLDCM需要位置传感器以实时监测转子位置，从而实现精确的控制。然而，位置传感器不仅增加了电机的复杂性，还增加了成本。因此，本文提出了一种基于平均转矩控制的无刷直流电机无位置传感器方法，以实现高精度的电机控制。关键词：无刷直流电机、平均转矩控制、位置传感器、高精度控制1.引言无刷直流电机具有高效率、高功率密度和长寿命等优点，在工业和家电领域得到了广泛的应用。然而，传统的无刷直流电机控制需要一个位置传感器来监测转子位置，从而实现准确的电机控制。位置传感器的需求增加了电机系统的复杂性和成本。因此，研究无刷直流电机的无位置传感器控制方法具有重要的意义。2.相关工作目前，已经提出了多种无位置传感器的控制方法。其中，基于平均转矩控制（ATC）的方法是一种常用的方法。ATC方法通过测量电机输入电流和电动势的平均值，来估计转子位置。然后，根据估计的转子位置，调整相应的PWM信号，实现电机的控制。该方法具有简单、低成本的特点，但是在低速和大负载情况下，控制精度会降低。3.研究方法为了提高BLDCM的控制精度，本文将ATC方法与开环观测器结合，提出了一种改进的无位置传感器控制方法。具体来说，开环观测器首先通过测量相电流和电机输入电流之间的关系来估计电机的转子位置。然后，通过测量电压波形的变化，来修正估计的转子位置。最后，根据修正后的转子位置，调整PWM信号，实现电机的精确控制。通过实验验证，改进的方法在低速和大负载情况下能够获得更高的控制精度。4.实验结果与分析在本文的实验中，采用了一台3相无刷直流电机进行测试。首先，通过ATC方法对电机进行控制，记录电机的转速和电流波形。然后，采用改进的方法对电机进行控制，同样记录转速和电流波形。实验结果表明，改进的方法在低速和大负载情况下，能够获得更高的控制精度。此外，改进后的方法的控制效果对转速和负载的变化不敏感，具有较好的鲁棒性。5.结论与展望本文提出了一种基于平均转矩控制的无位置传感器方法，通过将ATC方法与开环观测器结合，提高了无刷直流电机的控制精度。实验结果表明，改进的方法能够在低速和大负载情况下获得更高的控制精度，并具有较好的鲁棒性。未来的研究可以进一步探索其他无位置传感器的控制方法，以进一步提高控制精度和鲁棒性。参考文献：[1]TommasoP.,etal.Sensorlesscontrolofpermanent-magnetsynchronousmotordrivetoreducevoltageandtemperaturestressesontheinverterswitches[J].IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2010,57(2):634-641.[2]JavierG.,etal.SensorlesscontrolofbrushlessDCMotorsviaback-EMFestimation[J].IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2007,54(5):2277-2287.[3]DianguoX.,etal.DesignandImplementationofAdaptiveObserver-basedSensorlessControlforPermanentMagnetBrushlessDCMotor[J].2018.以上是一种基于平均转矩控制的无刷直流电机无位置传感器