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3、电流环转速环的设计
3.1 电流内环调节器的设计 矢量控制系统的电流环是对 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,同时在外部扰动时能够快速恢复,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,电流内环的输入位电流信号的误差值,输出位参考电压,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 ,并将 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 可以得到整定后开环传函: 与一阶典型系统对比, 得到 一阶系统按 计算得出 3.2 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 |
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