由于无刷直流电机有着其自身固有的一些优点,比如,功率密度大、运行效率高、调速性能好等,所以现在应用范围越来越广.然而,转矩脉动的问题,却影响着它在高性能要求的伺服系统中的应用.该文重点围绕无刷直流电机转矩脉动的问题进行讨论,详细分析了转矩脉动的产生机理以及相应的抑制、削减方法.提出在无刷直流电机的直接转矩控制系统中,可以通过逆变器高频化来削减转矩脉动的控制策略.建立了基于Matlab/Simulink的仿真系统,仿真结果表明,系统具有良好的动、静态性能,并验证了逆变器高频化对转矩脉动优化的优势.首先,研究了无刷直流电机转矩脉动的机理.详细分析了各种原因引起的转矩脉动,并总结了针对这些原因引进的转矩脉动的消除或削减措施.针对电机本体因素引起的转矩脉动,主要通过电机设计的优化和制造工艺的改良来削减.而对于控制引起的转矩脉动,则必须从控制角度考虑.转矩反馈的控制方法与电流控制相比,具有更加直接、快速的优点,可以达到更好的转矩控制效果.对此,该文提出了基于转矩反馈的控制方法,直接对无刷直流电机输转矩进行控制,以达到削减转矩脉动的目的.其次,针对无刷电机的转矩脉动的特点,介绍了直接转矩控制系统在转矩脉动优化上的优势,并且,对于传统的滞环式直接转矩控制系统,当滞环环宽减小时,转矩的肪溘 幅度随之减小.基于Matlab/Simulink的仿真结果也表明:当滞环宽度设为±0.5、±1时,转矩脉动可以控制在相应的范围之内,而不随负载转矩的变化而变化.而对于数字化的直接转矩控制系统,与滞环减小相对应的是采样频率的提高.因此,在此基础上,提出在采用数字化的直接转矩控制系统之后,通过缩短采样周期,以实现逆变器切换的高频化,从而有效减小转矩脉动.根据仿真结果,研究了PI控制器参数K<,P>、K<,I>对系统性能的影响.K<,P>的增加,可以使系统的动态响应更快,而K<,I>必须合适设置才能使系统达到较好的转矩控制性能.最后,初步组建了相应的实验系统,以验证理论分析和仿真结果.实验系统基于TMS320LF2407A DSP构建.