CN102780433A - 一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其控制方法为：通过电流传感器检测电机的两相电流值，并计算另一相的电流值，用位置传感器检测电机的转子位置，经计算和比较后得到电机当前所需的瞬时转矩，并结合转子位置通过转矩系数倒数数据库获得优化参考电流，将其与相选择得到的电流相比较获取占空比D₁，并与转速成正比的反电势对应的占空比D₂相加，得到最终占空比D，将最终占空比、转速指令和优化参考电流正负以及转子位置信息一起输入到开关状态查询表中，选择出相应的开关模式驱动无刷直流电机运行，从而可以实现无刷直流电机的四象限运行，实现对电机转速和瞬时转矩的控制，达到了抑制无刷直流电机电磁转矩脉动的目的。

Description

一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法

技术领域

本发明涉及无刷直流电机的控制技术领域，特别涉及一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法。

背景技术

永磁无刷直流电机是针对传统直流电机的机械换向弊病，采用电子换向的一种特种电机，具有结构简单、功率密度大、转动惯量小和效率高等优点，是以电子换相代替机械换相，它保持了直流电机的良好性能，具有较好的起动和调速特性，因为它无需机械换相设备，所以没有必要由于磨损而更换电刷，在航空航天***、国防军事装备、工业自动化、交通运输等领域得到了广泛的应用。在应用过程中，经常要遇到包括正、反转电动和制动等四象限运行情况，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。因此对无刷直流电机的控制方法在转矩调节上的效果，提出了更高的要求，即要实现小的转矩脉动，又要快速、平稳地实现四象限运行。

永磁无刷直流电机的转矩控制一般是通过电流控制来实现的。它是基于假设相电流和电磁转矩之间成线性关系，类似于直流电机。因此，依靠调节相电流的方式，来控制电磁转矩以便满足需求。这是非常简单且广泛地使用在许多低成本的应用场合。然而，给定电流和所产生的电磁转矩之间的耦合特性实际上并非是线性关系的。在无刷直流电机控制***中，非理想反电势和相电流换相是引起电磁转矩脉动的主要原因，而该转矩脉动又是产生噪音和振动的原因，所以需要提供一种使无刷电机的转矩脉动最小化的控制方法。

一般的无刷直流电机电流的控制方法为电流PWM控制，通过电流传感器检测无刷直流电机每相的瞬时电流，然后采用PI或滞环控制调节器调节每相的瞬时电流，保持电流跟踪给定电流。检测转子位置信息来控制换相逻辑，产生六个输出信号控制每相桥臂的上、下两个开关管通或断。所述参考电流是由一个PI调节器决定，此调节器保持转子的平均转速恒定。然而，此方法存在较明显的低频转矩脉动，使得无刷直流电机在高性能伺服***中的应用受到了限制。更进一步，还有采用带电流整形的电流PWM控制技术，以便更好地实现抑制转矩脉动，但所需的适当参考电流相对复杂且不容易实现。此外，还有采用通过精确检测三相交流电换相时间和换相期间进行电流补偿的方法，以便减小转矩脉动，但是控制算法实现起来比较复杂，从而在实际应用中难以推广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，通过控制无刷直流电机的导通相电流、跟踪给定的优化参考电流、以及采用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。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，

首先将市交流电源经过整流器整流后，通过电容滤波得到稳定的直流电源，再由功率变换器将所述直流电源转换为多相交流电供给无刷直流电动机，其控制方法为：

通过电流传感器检测由功率变换器供给无刷直流电机的两相电流值，并通过计算得到另一相的电流值，利用位置传感器检测无刷直流电机的转子位置，由速度计算单元计算得到当前无刷直流电机的转速，将电机的实际转速与速度指令相比较后的偏差经过速度调节器，从而得到无刷直流电机当前所需的给定瞬时转矩；

通过所述的位置传感器检测出的无刷直流电机的转子位置，可以在转矩系数倒数数据库中找到一个相对应的值，即得到在不同位置处由转矩到电流的换算系数，再根据电磁转矩与电流之间的关系，就可以获得与所需给定的参考瞬时转矩相对应的优化参考电流；

将无刷直流电机经相选择得到的电流与所述优化参考电流的偏差经过电流调节器后，得到所需的占空比D₁，加上与转速成正比的反电势对应的占空比D₂，得到最终驱动占空比D，再把转速指令正负、优化参考电流正负以及转子位置信息一起输入到开关状态查询表中，根据对应关系选择出相应的开关模式作用在功率变换器上，从而驱动无刷直流电机运行；

所述的开关状态查询表，是考虑到电机正反转运行时，采用的开关模式不同而进行相对应的选择，可以实现无刷直流电机的四象限运行；

开关状态查询表

表中，n表示转速指令，I^*表示优化参考电流，D表示最终驱动占空比，每个开关模式中的三个数字依次表示A、B、C三相的上下桥臂，“0”表示上下桥臂全关断，“1”表示上桥臂完全导通，“1*”表示上桥臂做PWM调制，“-1”表示下桥臂完全导通，“-1*”表示下桥臂做PWM调制；

所述的开关状态查询表在换相过程中通过切换不同逆变电路导通状态，可以改善换相过程中开通相电流和关断相电流的变化速率，而且考虑了电机正反转电动与制动运行时的工作情况，能够实现无刷直流电机的四象限运行。

附图说明

图1是本发明实施例的无刷直流电动机控制装置的方框图；

图2是图1的无刷直流电动机的控制装置中的控制单元结构的方框图；

图3是本发明实施例的相、线反电势波形关系示意图；

图4是本发明实施例得到的转矩系数倒数随转子位置变化波形示意图；

图5是本发明实施例的程序流程图；

图6是本发明实施例的电流PI控制框图；

图7是图1的无刷直流电动机控制装置中的三相全桥逆变器的电路图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：

本发明提出的一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，可以应用在永磁无刷直流电机上，首先将市交流电源经过整流器整流后，再通过电容滤波得到稳定的直流电源，再由功率变换器将所述直流电源转换为多相交流电供给无刷直流电动机，电流传感器用来检测功率变换器输出的电流，即得到相电流信号，而位置传感器用来检测得到转子位置信息，最后将速度指令、相电流信号和转子位置信息共同输入到控制单元，经其运算处理后输出相应的变换器控制信号，来反作用于功率变换器，控制电机运行，变换器的控制信号允许无刷直流电机的转速遵循外部输入的速度指令，如图1所示。

控制单元的具体流程如图2所示，通过电流传感器检测由功率变换器供给无刷直流电机的两相电流值，并通过计算可以得到另一相的电流值；利用位置传感器检测无刷直流电机的转子位置信号，由速度计算单元计算得到当前无刷直流电机的转速，将电机的实际转速与速度指令相比较后的偏差经过速度PI调节器，从而得到无刷直流电机当前所需的给定瞬时转矩；

通过位置传感器检测出的无刷直流电机的转子位置信息，在转矩系数倒数数据库中找到一个相对应的值，即由转矩到电流在不同位置处的换算系数；再根据电磁转矩与电流之间的关系，就可以获得与所需给定的参考瞬时转矩相对应的优化参考电流，即电机运行时的相电流波形被控制成预先得到的线反电势波形的逆，以保持电磁转矩恒定。

将无刷直流电机经相选择得到的电流与所述优化参考电流的偏差经过电流调节器后，得到所需的占空比信号D₁，加上与转速成正比的反电势对应的占空比D₂，得到最终驱动占空比D，再结合把转速指令和优化参考电流正负与转子位置信息一起输入到开关状态查询表中，选择出对应的开关模式作用在功率变换器上，从而驱动无刷直流电机运行。

所述相电流选择是指在每个扇区中，当某相电流在上一个扇区就存在时，就被选择用来和优化参考电流进行比较，例如：第一扇区是BC相导通，选择ic，因为在第六扇区AC导通时，ic就存在，此时电流差为I-ic,以此类推其它扇区。

所述采用位置传感器获得无刷直流电机的转子速度信号是指采用把光电编码器发出的脉冲边沿个数，输入到DSP中经过计算处理后，获得转子位置信息，并且根据单位时间内所计编码器发出的脉冲边沿个数，计算得到电机当前的转速信号。

所述驱动占空比信号D是取决于无刷电动机电流控制的实际电流值和优化参考电流值之间的偏差的比例项、积分项等控制参数变换成电动机驱动的通电比率。

所述的驱动占空比D由两部分相加组成，一部分是电流控制输出的D₁，一部分是与转速成正比的反电势对应的占空比D₂，如图6所示的电流PI控制框图，清晰了表明了这种关系。

所述的电流控制环节采用的是PI调节，不同的电流差值，对应输出不同的占空比D₁。这并非为最终作用在PWM调制上的占空比，只是其中一部分，而这一部分，在电机刚起动时，却等于最终的驱动占空比D。

所述电磁转矩与电流之间的关系，对于无中性点的Y型连接无刷直流电机的定子绕组，任意时刻三相电流之和恒等于零，如下式所示：

i_a+i_b+i_c＝0                                        （1）

考虑到每个扇区内既存在两相导通区域也存在换相时的三相导通区域，因此在各扇区下用于估算电磁转矩的相电流统一选取所在扇区的工作相电流。这时，由式（1）把非工作相电流用其它两相电流之和取代。无刷直流电机产生的电磁转矩为：

$T_e=\frac{e_a{i}_a+e_b{i}_b+e_c{i}_c}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{rm}}}---\left(2\right)$

式中，ω_rm为转子机械角速度。

以第一扇区为例，选取a、b两相电流计算电磁转矩，而c相电流用a、b两相电流之和取代。这样，联立式（1）、式（2）可得电磁转矩与线反电势、工作相电流之间的关系式：

$T_e=\frac{e_{\mathrm{ac}}{i}_a+e_{\mathrm{bc}}{i}_b}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{rm}}}---\left(3\right)$

式中，e_ac表示绕组端口a、c之间的线反电势；其它线反电势以此类推。

电机三相绕组的线反电势e_ac、e_bc、e_ba、e_ca、e_cb、e_ab相互对称且与转子机械角速度成正比，如下式所示：

$e_{\mathrm{ac}}\left(\mathrm{\θ}\right)=e_{\mathrm{bc}}(\mathrm{\θ}-\frac{1}{3}\mathrm{\π})=e_{\mathrm{ba}}(\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})=$

$e_{\mathrm{ca}}(\mathrm{\θ}-\mathrm{\π})=e_{\mathrm{cb}}(\mathrm{\θ}-\frac{4}{3}\mathrm{\π})=e_{\mathrm{ab}}(\mathrm{\θ}-\frac{5}{3}\mathrm{\π})---\left(4\right)$

$=g\left(\mathrm{\θ}\right){\mathrm{\ω}}_{\mathrm{rm}}$

式中，g(θ)为以a、c之间线电压为基准的线反电势常数。

图3给出了考虑非理想反电势波形时的三相绕组所有相、线反电势波形关系示意图。由该图可看出，只要三相绕组在空间上是对称，则在第一扇区内e_ac为从0开始增加的单调函数；第一扇区内的e_ac和e_ab左右对称；第二扇区内的e_bc和e_ab相比于第一扇区内的e_ac和e_ab空间上滞后60电角度，其它扇区以此类推。由此可得出，只要通过离线实验获取从0开始增加的60电角度内线反电势常数g(θ)，就可计算出任意转子位置下的电磁转矩，例如第一扇区下的电磁转矩公式可简化为为：T_e＝g(θ)·i_a-g(π/3-θ)·i_b＝g(θ)·I，其它扇区下的电磁转矩以此类推。

所述线反电势常数获得，在本实施例中具体包括：根据所做转子与线反电势对应的数据库得到对应的常数。而此数据库的由来如下：将两台完全相同的电机的转子用联轴器相联，一台作为发电机，一台作为电动机以恒速带动另一电机旋转，检测作为发电机的线反电势和转子位置，通过数据处理，从而得到线反电势数据库。

图4是本发明得到的转矩系数倒数随转子位置变化的波形示意图。其中，转子位置以A相绕组轴线为参考位置。通过仿真实验可知，当电机运行于不同转速条件下时，转矩系数倒数值不随电机转速的变化而变化，而仅取决于电机转子位置。

引入了容易离线检测的线反电势常数，并且通过线反电势常数获得了转矩系数倒数数据库，通过位置传感器检测出的无刷直流电机的转子位置信息，就可以在转矩系数倒数数据库中找到一个相对应的值，即由转矩到电流在不同位置处的换算系数；再根据电磁转矩与电流之间的关系，就可以获得与所需给定的参考瞬时转矩相对应的优化参考电流，即电机运行时的相电流波形被控制成预先得到的线反电势波形的逆，实现对电机电磁转矩脉动的抑制。

图5是根据本发明实施例的无刷直流电机的控制方法程序流程图。如图所示，本发明的主要功能和算法都是由中断处理程序完成的。主程序等待定时器中断，主要包括现场保护，电流采样，转子位置信号检测，角度估算，速度计算，查询转矩系数倒数数据库，电流和转速PI调节，查询开关状态表选择开关模式等。

本发明所设计的开关状态查询表在换相过程中通过切换不同逆变电路导通状态，改善换相过程中开通相和关断相电流变化速率，即利用电流控制的方法来抑制由电流换相引起的瞬时转矩脉动，开关器件在断开前、导通后进行一定频率的斩波,控制换相过程中绕组端电压,使得各换相电流上升和下降的速率近似相等,补偿总电流幅值的变化。

所述开关状态查询表根据最终驱动占空比D的大小和正负，再结合速度指令和优化参考电流的正负与转子位置信息共同作用，选择出对应的开关模式作用在逆变器上。本发明中所述的开关状态查询表，表中划分了两大部分，是考虑到电机正反转时，采用的开关模式不同而进行相对应的选择，从而可以实现无刷直流电机的四象限运行，并且实现对电机瞬时转矩的控制，达到了抑制无刷直流电机电磁转矩脉动的目的。

根据图7来分析开关状态查询表的理论根据，表中，n表示转速指令，I^*表示优化参考电流，D表示最终驱动占空比，每个开关模式中的三个数字依次表示A、B、C三相的上下桥臂，“0”表示上下桥臂全关断，“1”表示上桥臂完全导通，“1*”表示上桥臂做PWM调制，“-1”表示下桥臂完全导通，“-1*”表示下桥臂做PWM调制。首先，在这里分析采用的H PWM-L ON的调制方式，即只有上桥臂做PWM调制时，由第三扇区到第四扇区，即CA导通到CB导通的过程，并且占空比大于零时的情况，则开关模式为从（-1,0,1*）到（0，-1，1*），具体分析过程如下所示：

当电机处于换相时期，但续流还没有完成的前提下，B相下桥臂完全导通，C相上桥臂做PWM调制，A相上桥臂处于续流阶段，则三相端电压分别为：

u_a＝0，u_b＝D·V_dc，u_c＝V_dc                            （5）

则中性点电压为

$V_N=\frac{1+D}{3}{V}_{\mathrm{dc}}---\left(6\right)$

三相反电势为

e_a＝-E，e_b＝-E，e_c＝E                                 （7）

则中性点反电势为

$e_N=-\frac{E}{3}---\left(8\right)$

本文计算中全部采用忽略电阻压降的方式，理想情况下在换相过程中，C相电流不变，即其变化率为0，则根据式（5）至式（6）可知：

$l\·\frac{{\mathrm{di}}_c}{\mathrm{dt}}=\frac{2D-1}{3}{V}_{\mathrm{dc}}-\frac{4E}{3}=0---\left(9\right)$

即 $D=\frac{2E}{V_{\mathrm{dc}}}+\frac{1}{2}---\left(10\right)$

当电机换相结束且稳定运行时，A相电流完成续流，则此时C相电流变化率为

$l\·\frac{{\mathrm{di}}_c}{\mathrm{dt}}=\frac{D}{2}{V}_{\mathrm{dc}}-E=0---\left(11\right)$

即 $D=\frac{2E}{V_{\mathrm{dc}}}---\left(12\right)$

同理，由第四扇区到第五扇区，即CB导通到AB导通的过程中，开关模式为从（0，-1，1*）到（1*，-1，0），根据B相电流变化率为0，可得占空比为

$D=\frac{4E}{V_{\mathrm{dc}}}---\left(13\right)$

由以上分析可知，电机从第三扇区到第五扇区，占空比大小由式（10）、（12）、（13）依次变化，中间存在一个的阶跃突变，对于额定电压为300V的无刷直流电机运行时，母线电压则存在150V的阶跃突变，必将导致电流不平稳，从而在换相时期将产生很大的转矩脉动。因此，本发明采用H_PWM-L_ON与H_ON-L_PWM的PWM组合调制方式，以第三扇区到第四扇区为例，开关模式从（-1,0,1*）到（0,-1*,1），可参照开关状态查询表，其分析如下：

当电机处于换相时期，但续流还没有完成的前提下，B相下桥臂做PWM调制，C相上桥臂完全导通，A相下桥臂处于续流阶段，则三相端电压分别为：

u_a＝V_dc，u_b=(1-D)·V_dc，u_c＝V_dc                        （14）

则中性点电压为

$V_N=(1-\frac{D}{3})V_{\mathrm{dc}}---\left(15\right)$

三相反电势为

e_a＝-E，e_b＝-E，e_c＝E                                   （16）

则中性点反电势为

$e_N=-\frac{E}{3}---\left(17\right)$

理想情况下在换相过程中，C相电流不变，即其变化率为0，则根据式（14）至式（17）可知：

$l\·\frac{{\mathrm{di}}_c}{\mathrm{dt}}=\frac{D}{3}{V}_{\mathrm{dc}}-\frac{4E}{3}=0---\left(18\right)$

即 $D=\frac{4E}{V_{\mathrm{dc}}}---\left(19\right)$

当电机换相结束且稳定运行时，A相电流完成续流，则此时C相电流变化率为

$l\·\frac{{\mathrm{di}}_c}{\mathrm{dt}}=\frac{D}{2}{V}_{\mathrm{dc}}-E=0---\left(20\right)$

即 $D=\frac{2E}{V_{\mathrm{dc}}}---\left(21\right)$

同理，由第四扇区到第五扇区，即CB导通到AB导通的过程中，开关模式为从（0,-1*,1）到（1*，-1，0），根据B相电流变化率为0，可得占空比为

$l\·\frac{{\mathrm{di}}_b}{\mathrm{dt}}=-\frac{D}{2}{V}_{\mathrm{dc}}+\frac{4}{3}E=0---\left(22\right)$

$D=\frac{4E}{V_{\mathrm{dc}}}---\left(23\right)$

由以上分析可知，电机从第三扇区到第五扇区，占空比大小由式（19）、（21）、（23）依次变化，消除了的阶跃突变情形。开关状态查询表中的其它部分，同理也可以推导，这里不再一一举例。因此，本发明所采用的这种开关模式是可行的，抑制电机换相时的转矩脉动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

由于采用上述技术方案，本发明提供的一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

首先，目前所利用反电势常数的方法因多数无刷直流电机无中性点引出，离线检测各相的反电势常数较困难，因此本发明引入了容易离线检测的线反电势常数，并且通过线反电势常数获得了转矩系数倒数数据库，通过位置传感器检测出的无刷直流电机的转子位置信息，可以在转矩系数倒数数据库中找到一个相对应的值，即得到由转矩到电流在不同位置处的换算系数；再根据电磁转矩与电流之间的关系，就可以获得与所需给定的参考瞬时转矩相对应的优化参考电流，即电机运行时的相电流波形被控制成预先得到的线反电势波形的逆，以保持电磁转矩恒定。改善了现有技术中为了减小转矩脉动，而需要获得优化参考电流相对复杂和难以实现的不足；

其次，结合了PWM控制技术设计了开关状态查询表，驱动占空比D由两部分相加组成，一部分是电流控制输出的D₁，一部分是与转速成正比的反电势对应的占空比D₂。通过使用该查询表可以在换相过程中通过切换不同逆变电路导通状态，可以改善换相过程中开通相和关断相电流的变化速率，可以较好的解决电机换相时的转矩脉动问题；本发明所述的开关状态查询表，考虑到电机正反转运行时，采用的开关模式不同而进行相对应的选择，从而可以实现无刷直流电机的四象限运行，并且实现对电机转速和瞬时转矩的控制，达到了抑制无刷直流电机电磁转矩脉动的目的。

Claims (9)

1.一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其特征在于：首先将市交流电源经过整流器整流后，通过电容滤波得到稳定的直流电源，再由功率变换器将所述直流电源转换为多相交流电供给无刷直流电动机，其控制方法为：

通过电流传感器检测由功率变换器供给无刷直流电机的两相电流值，并通过计算得到另一相的电流值，利用位置传感器检测无刷直流电机的转子位置，由速度计算单元计算得到当前无刷直流电机的转速，将电机的实际转速与速度指令相比较后的偏差经过速度调节器，从而得到无刷直流电机当前所需的给定瞬时转矩；

通过所述的位置传感器检测出的无刷直流电机的转子位置，可以在转矩系数倒数数据库中找到一个相对应的值，即得到在不同位置处由转矩到电流的换算系数，再根据电磁转矩与电流之间的关系，就可以获得与所需给定的参考瞬时转矩相对应的优化参考电流；

将无刷直流电机经相选择得到的电流与所述优化参考电流的偏差经过电流调节器后，得到所需的占空比D₁，加上与转速成正比的反电势对应的占空比D₂，得到最终驱动占空比D，再把转速指令正负、优化参考电流正负以及转子位置信息一起输入到开关状态查询表中，根据对应关系选择出相应的开关模式作用在功率变换器上，从而驱动无刷直流电机运行；

所述的开关状态查询表，是考虑到电机正反转运行时，所采用的开关模式不同而进行相对应的选择，可以实现无刷直流电机的四象限运行；

开关状态查询表

表中，n表示转速指令，I^*表示优化参考电流，D表示最终驱动占空比，每个开关模式中的三个数字依次表示A、B、C三相的上下桥臂，“0”表示上下桥臂全关断，“1”表示上桥臂完全导通，“1*”表示上桥臂做PWM调制，“-1”表示下桥臂完全导通，“-1*”表示下桥臂做PWM调制；

所述的开关状态查询表在换相过程中通过切换不同逆变电路导通状态，可以改善换相过程中开通相电流和关断相电流的变化速率，而且考虑了电机正反转电动与制动运行时的工作情况，能够实现无刷直流电机的四象限运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述相电流选择为在每个扇区中，当某相电流在上一个扇区就存在，则将其选为与所需优化参考电流相比较的实际电流信号。在各扇区下用于估算电磁转矩的相电流统一选取所在扇区的工作相电流。

3.根据权利要求1所述的一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述采用位置传感器获得无刷直流电机的转子速度信号是指采用把光电编码器发出的脉冲边沿个数，输入到DSP中经过计算处理后，获得转子位置信息，并且根据单位时间内所计编码器发出的脉冲边沿个数，计算得到电机当前的转速信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述的驱动占空比D由两部分相加组成，一部分是电流控制输出的占空比D₁，一部分是与转速成正比的反电势对应的占空比D₂。

5.根据权利要求1所述的一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述无刷直流电机的转矩计算可以表示为

式中e_ac与e_bc分别为绕组端口a，c之间和b，c之间的线反电势；电机三相绕组的线反电势相互对称且与转子机械角速度成正比，因而线反电势可以表示成

式中g(θ)为以a、c之间线电压为基准的线反电势常数，因此电磁转矩可以进一步简化为T_e＝g(θ)·I。

6.根据权利要求3所述的一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述无刷直流电机的转矩计算可以表示为

式中e_ac与e_bc分别为绕组端口a，c之间和b，c之间的线反电势；电机三相绕组的线反电势相互对称且与转子机械角速度成正比，因而线反电势可以表示成

式中g(θ)为以a、c之间线电压为基准的线反电势常数，因此电磁转矩可以进一步简化为T_e＝g(θ)·I。

7.根据权利要求1所述的一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述优化参考电流，根据上述转矩与线反电势常数之间的关系，对所得到线反电势常数数据进行拟合整理，就可以获得本发明所述的转矩系数倒数数据库，即得到由转矩到电流在不同位置处的换算系数，再根据电磁转矩与电流之间的关系，进而得到所需的优化参考电流信号，即电机运行时的相电流波形被控制成预先得到的线反电势波形的逆，以实现对无刷直流电机的电磁转矩脉动抑制。

8.根据权利要求2—5所述的一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述优化参考电流，根据上述转矩与线反电势常数之间的关系，对所得到线反电势常数数据进行拟合整理，就可以获得本发明所述的转矩系数倒数数据库，即得到由转矩到电流在不同位置处的换算系数，再根据电磁转矩与电流之间的关系，进而得到所需的优化参考电流信号，即电机运行时的相电流波形被控制成预先得到的线反电势波形的逆，以实现对无刷直流电机的电磁转矩脉动抑制。

9.根据权利要求6所述的一种基于电流控制的无刷直流电机瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述优化参考电流，根据上述转矩与线反电势常数之间的关系，对所得到线反电势常数数据进行拟合整理，就可以获得本发明所述的转矩系数倒数数据库，即得到由转矩到电流在不同位置处的换算系数，再根据电磁转矩与电流之间的关系，进而得到所需的优化参考电流信号，即电机运行时的相电流波形被控制成预先得到的线反电势波形的逆，以实现对无刷直流电机的电磁转矩脉动抑制。

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