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永磁无刷直流电机是一种新型的特种电机,它采用电子换相技术代替机械换相,具有结构简单、功率密度大和效率高等优点,同时保持了直流电机运行效率高,调速性能好等特点,在工业自动化、交通运输等领域得到了广泛的应用。但非理想梯形波反电势、非理想方波电流、定子齿槽转矩等因素使无刷直流电机的转矩脉动比较明显。因此,抑制转矩脉动一直是国内外学者广泛关注的对象。由于无刷直流电机存在转矩脉动问题,这也限制了它的应用场合,所以对无刷直流电机的控制方法在转矩调节上的效果,提出了更高要求,既要实现转矩脉动小,又可快速、平稳地实现四象限运行。因此本文在研究电流控制的无刷直流电机瞬时转矩方法基础上,通过控制无刷直流电机的导通相电流跟踪给定的整形参考电流,以及采用新的开关模式共同作用以实现抑制无刷直流电机的电磁转矩脉动,最终提出了考虑转矩脉动最小化的永磁无刷直流电机控制系统实现策略。首先,本文介绍了永磁无刷直流电机的基本结构和工作原理,以及无刷直流电机四象限运行控制技术,建立了电机的基本数学模型。其次,针对无刷直流电机存在较明显的转矩脉动问题,提出了考虑转矩脉动最小化的永磁无刷直流电机控制系统,即通过控制电机的导通相电流跟踪给定的整形参考电流、以及采用新的开关模式共同作用以实现抑制无刷直流电机的电磁转矩脉动,并且给出了整形参考电流的获取方法和对新开关模式改善换相转矩脉动进行了理论分析。最后,通过MATLAB仿真软件中的M-file文件和以TMS320LF28335DSP为核心的系统平台,对所提考虑转矩脉动最小化的永磁无刷直流电机控制系统进行仿真和实验,根据仿真和实验结果,验证了其可行性和有效性。