浙江大学硕士学位论文

供电电流为方波，控制系统对转子位置信号的要求不高，只需获得若干个离散的转子关键位置信号。通常，无刷直流电动机是指方波型永磁无刷直流电动机，在本论文中不做特殊说明的地方均指这类电动机。

无刷直流电动机既具有交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便等优点，又具备直流电动机运行效率高、调速性能好的特点，加上成本较低，应用越来越广泛。文献［５］从机械特性、过载能力、可控性、效率、成本、维护等方面对交流异步电动机、有刷直流电动机和无刷直流电动机作了定性比较。结果表明，无刷直流电动机和其它电动机相比具有高可靠性、高效率和优良的调速性能等诸多优越性，并且随着新型稀土永磁材料性能的提高和价格的下降，带来永磁无刷直流电动机成本的降低，这种优越性将更加明显【５１。

由于电力驱动具有节能环保以及方便快捷的优点，各类电动交通工具（包括电动自行车、电动轮椅、电动汽车、电力机车等）得到了越来越广泛的应用。永磁无刷直流电机（ＢＬＤＣＭ）凭借其结构简单、运行效率高、调速性能好以及维护方便等一系列优点，成为电动车领域的主流驱动电机。以电动自行车为例，当交通拥堵、空气污染日益成为困扰现代都市的老大难问题时，电动自行车作为一种环保、便捷、健康的绿色交通工具应运而生。作为一种节能又相对廉价的出行工具，电动自行车是比较适合中国国情、有发展前途的绿色交通工具，自２０００年以来，旺盛的市场需求使得电动自行车在中国获得了高速发展。专家表示，在构建绿色城市交通、满足国内巨大城乡市场需求方面，电动自行车应成为国人出行的重要选项，在中国将具有广阔的发展前景。

传统无刷直流电机驱动系统都需要安装位置传感器以提供换相信号，但位置传感器会增加系统成本、尺寸和维护难度。在电动车领域中采用无位置传感器控制技术不仅可以省去昂贵的位置传感器费用，减小电机尺寸，节省空间，还可以简化电动车系统复杂性，避免传感器故障引起的换相错误，并使装配和维护更加方便。

因此，对无刷直流电动机无位置传感器控制方法进行系统、深入的研究有着十分重要的理论和现实意义。

１．２无刷直流电机控制技术的研究现状与发展趋势

永磁无刷直流电动机是一种典型的机电一体化产品，主要由电动机本体、位置传感器、功率逆变器和相关控制策略组成，它的发展与永磁材料、电力电子技术、计算机控制技术和检测技术的发展密切相关。而这些技术作为极具发展潜力的新兴技术，必将在新技术蓬