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1 电流内环调节器设计
矢量控制系统的电流环是对 iq进行控制,控制的是定子电流,进而控制电机转矩。 电流内环的作用是在电机启动过程中能够以最大电流启动,同时在外部扰动是能够快速恢复,加快动态跟踪响应速度,提高系统的稳定性。 上图为电流内环的流程图,电流内环的输入为电流信号的误差值,输出为参考电压,控制电动机转矩。第一个环节是PI调节器,第二个环节是延迟环节,第三个环节是PWM环节。 其中电机传递函数可通过近似处理为: 在开关频率为10KHZ时,由于开关频率较高,就可以把延迟环节和PWM环节合并处理,记 td = Ts ,并将 Kpwm看成 1 来处理,可得以下流程图: 对以上流程图分析,将电流环按照典型的 I 型系统来整定。 则开环传递函数: 若使得 taoi = Lq / R 可以得到 整定后开环传函: 与典型一型环节对比,(实际典型一型环节是一个二阶系统) 可对K和T进行求解, 一阶系统按 KT = 0.5 计算得出 2 转速外环调节器的设计 转速外环设计合理的话,可以减少扰动对系统的影响、减小转速波动,使得系统工作在稳定状态。 在研究转速外环的时候,将电流环视为一节环节: 由二阶系统自身性能,在阻尼比为0.707时性能最佳,即可推: 同电流环,将延时环节与简化的电流环合并处理得 流程图进一步简化为: 将转速环按二阶典型环节整定, 设转速环 PI 调节器为: 可得一下开环传函: 整理后得: 按照典型的二型系统的参数关系,应有 由典型二阶系统整定理论得,h = 5 时 系统性能最佳。 经过整理得到: 即可得PI调节器参数为 由于传函很多细节部分还有得可讲,也值得从自动控制原理的角度去探究PI参数的整定,特整理了一系列专门针对PI参数整定的文章,这一系列文章可以帮助大家从头到尾理解PI参数到底从何而来,也传函框图中每个环节的由来,应该是值得大家阅读的文章。 |
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