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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

1.1 目的

当今社会，电动机是我们常见的东西，它广泛的被应用于农业生产、交通运输、医疗电气设备、国防工业等各个方面。而无刷直流电动机的优越性能和特点也被应用于各个方面。其主要优点是：调速范围广、易于平滑调速；启动、制动和过载转矩大；易于控制、可靠性高、它广泛应用于对启动和调速性能要求较高的生产机械。如电力机车、轧钢机、船舶机械、大型机床、造纸和纺织机械等^[1]。

传统的直流无刷电机采用方波控制方式，控制简单，容易实现，同时存在转矩脉动、换相噪声等问题，有一些对噪声有要求的应用领域存在局限性。针对这些应用，采用正弦波控制^[2]可以很好解决。研究无刷直流电机的正弦波控制可以更好的提高直流电机的运行性能，让其更广泛的应用于各个领域。

2. 研究的基本内容

研究内容主要围绕无刷直流电机正弦波控制系统展开，在理论方面主要叙述无刷直流电机、电压空间矢量脉宽调制技术^[15]、电流重构技术、pi调节技术^[16]等。通过理论的阐述和分析后，利用simulink^[17]搭建仿真模型，从仿真的角度先进行验证设计方案。最后设计实验平台，其中包括相关软件和硬件设计，从实验的角度验证系统的可靠性与稳定性。具体内容安排如下：

1.首先从电机组成框图出发，介绍研究电机本体、换相器位置传感器，然后研究气隙旋转磁场的产生和电机运行原理。

2.研究svpwm^[21]控制原理，并对其进行推导；完成转速计算，角度估算及转速pi，之后进行系统仿真原理图设计；最后进行simulink系统仿真，并与方波驱动下的波形进行比较研究。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

4. 参考文献

[1] 刘增磊, 程小华. 无刷直流电动机发展与现状[j]. 防爆电机, 2007, 42(3):1-5.

[2] 黄辉. 无刷直流电机控制关键技术的研究[d]. 合肥工业大学, 2017.

[3] 赵喜玲, 王丰斌. 无轴承无刷直流电机结构及控制策略研究[j]. 控制工程,2017, 24(7):1461-1466.