题目：双框架磁悬浮VSCMG用高速电机无位置控制方法研究

双框架磁悬浮变速控制力矩陀螺（Variable Speed Control Moment Gyro, VSCMG）是敏捷机动卫星实现姿态控制的有效途径之一。高速电机系统作为VSCMG的关键子系统，其可靠性直接影响了整个VSCMG的寿命。目前控制力矩陀螺中普遍采用有位置传感器的高速电机。转子位置传感器的引入增加了系统的复杂性，降低了高速电机控制的可靠性。针对这一问题，本文结合国家重点科研项目，对VSCMG高速电机无位置传感器控制方法进行了研究，主要研究内容包括：

（1）根据无刷直流电机的结构和工作原理，分析了无刷直流电机的数学模型，搭建了有位置传感器的电机仿真模型，为无位置传感器控制方法研究奠定了基础。

（2）磁悬浮VSCMG用无刷直流电机阻抗低、惯量大，为满足无位置传感器电机安全可靠起动的要求，提出了一种改进的I/f起动方法。首先，采用两步定位法预定位。其次，对反电势系数进行估计，并设计补偿函数对三相绕组不对称进行补偿，解决了传统I/f方法未实现电磁转矩恒定的问题。实验和仿真证明所提方法可以实现无位置传感器电机的可靠起动，且电机绕组电流能保持在额定值以下，电磁转矩恒定，电机换相准确，转矩脉动小。

（3）针对反电势过零点噪声导致电机换相误差严重的问题，分析了噪声原因，提出采用择多函数滤波器对其进行处理。在此基础上，设计反电势过零点延时算法以减小换相误差。另外，设计了切换方法，以实现从无位置起动方法至反电势过零点方法的平滑切换。

（4）基于DSP+FPGA控制器的硬件平台，设计软件算法对本文所提的方法进行了实验验证，最终实现了磁悬浮控制力矩陀螺高速电机的无位置控制。并总结了软硬件调试过程中遇到的问题及解决办法，为后续调试提供参考。