【摘 要】
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无刷直流电机具有结构简单、维护方便、调速性能好、运行效率高等优点，在工业和商业领域得到了广泛应用。无刷直流电机多采用120°方波控制方式，该控制方式下电机输出转矩存在
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无刷直流电机具有结构简单、维护方便、调速性能好、运行效率高等优点，在工业和商业领域得到了广泛应用。无刷直流电机多采用120°方波控制方式，该控制方式下电机输出转矩存在转矩脉动，导致电机运行噪音较大。而新型正弦波驱动无刷直流电机输出转矩波动小、运行噪音低，近年来应用日益广泛，发展较快。因此，对无刷直流电机正弦波控制技术的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文以无刷直流电机正弦波控制技术为研究内容，针对正弦波控制方式的几个关键问题，即转子转速及转子位置估算、正弦波直接起动和相位超前角补偿等算法进行了仿真和实验研究，其中着重研究了基于霍尔位置传感器的转子信息估算算法。在分析零阶估算算法、一阶估算算法的基础上，本文研究了一种利用灰色预测算法实现转子转速及转子位置估算的新方法，旨在提高加减速运行过程中的转子转速及转子位置估算精度。该方法采用基于GM(1,1)模型的灰色预测算法获取霍尔扇区时间值，然后根据预测的霍尔扇区时间值计算转子转速及转子位置等信息，从而实现无刷直流电机正弦波驱动。与零阶估算算法、一阶估算算法相比，在加减速运行阶段，灰色预测算法所获取的转子位置具有更高的精度。本文构建了以数字信号控制器MC56F8013为主控芯片的系统实验平台，在此平台上进行了无刷直流电机正弦波控制系统性能实验，并与方波控制方式实验结果进行了对比。实验结果表明，本文所设计的正弦波控制系统运行稳定可靠，性能良好，适用于对成本及噪音有严格要求的应用场合。
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