運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)ppt課件-資料下載頁
2025-05-03 18:35本頁面
【正文】 統(tǒng) 三相異步電動(dòng)機(jī)的多變量 非線性數(shù)學(xué)模型 ??????????????????? rsrrrs srssrs iiLL LLΨΨiLiLRiiLiLRiLiRiu ?? ????????? dddddddd)( tttp)]1 2 0s i n ()()1 2 0s i n ()(s i n)[(bCaBcAaCcBbAcCbBaAmspe??????????????????iiiiiiiiiiiiiiiiiiLnTtdd ?? ?tnJTTddpLe???異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì) （ 1） 雙輸入雙輸出的系統(tǒng) 。 （ 2） 非線性因素存在于 Φ1（ ?）和 Φ2（ ?）中 。 （ 3） 多變量之間的耦合關(guān)系主要也體現(xiàn)在 Φ1（ ?）和Φ2（ ?） 兩個(gè)環(huán)節(jié)上 。 坐標(biāo)變換和變換矩陣 三相 兩相變換（ 3/2變換） N2i? N3iA ? ? N3iC N3iB N2iβ 60o 60o C B ????????????????????????????????CBA23β2323021211αiiiNNii兩相 — 兩相旋轉(zhuǎn)變換（ 2s/2r變換） it sin? i? ? ? Fs ?1 imcos? ? im imsin? itcos? iβ it M T ? ?? s inc o s tmα iii ???? c o ss i n tmβ iii ??K/P變換 is (Fs) ?1 ?s im it M T 2t2ms iii ??mts a rc t a n ii??基于動(dòng)態(tài)模型按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng) 按轉(zhuǎn)子磁鏈定向 d軸是沿著轉(zhuǎn)子總磁鏈?zhǔn)噶康姆较?，并稱之為 M 軸，而 q軸再逆時(shí)針轉(zhuǎn) 90176。 ，即垂直于轉(zhuǎn)子總磁鏈?zhǔn)噶?，稱之為 T軸 。 這樣的兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系就具體規(guī)定為 M， T 坐標(biāo)系，即 按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的坐標(biāo)系 。 rrmrd ??? ?? 0rtrq ?? ??按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的意義 轉(zhuǎn)子磁鏈僅由定子電流勵(lì)磁分量產(chǎn)生，與轉(zhuǎn)矩分量無關(guān) ，從這個(gè)意義上看， 定子電流的勵(lì)磁分量與轉(zhuǎn)矩分量是解耦的 。 ?r 與 ism之間的傳遞函數(shù)是一階慣性環(huán)節(jié)，時(shí)間常數(shù)為轉(zhuǎn)子磁鏈勵(lì)磁時(shí)間常數(shù) ，當(dāng)勵(lì)磁電流分量 ism突變時(shí)， ?r 的變化要受到勵(lì)磁慣性的阻撓，這和直流電機(jī)勵(lì)磁繞組的慣性作用是一致的。 ? 矢量控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖 ? 控制器 VR1 2/3 電流控制 變頻器 3/2 VR 等效直流電機(jī)模型 + i*m1 i*t1 ? ?1 i*?1 i*?1 i*A i*B i*C iA iB iC i?1 iβ1 im1 it1 ~ 反饋信號(hào) 異步電動(dòng)機(jī) 給定信號(hào) ? ???Ai???電流控制 變頻器 mprLnL 247。 ?Ci?Bi?smi?sti ???r異步電機(jī)矢量 變換模型 s3/r2C?r??AiCiBir?RA?ASR轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)控制矢量控制系統(tǒng) —— 直接矢量控制系統(tǒng) VR1 2/3 Lr ATR ASR A?R 電流變換和磁鏈觀測 M 3~ TA + + + cos? sin? is ? npLm ? is ? ? ? ? ? ? ? ?* T*e Te ?*r ?r ?r i*st i*sm i*s? i*s? i*sA i*sB i*sC ist 電流滯環(huán)型 PWM變頻器 微型計(jì)算機(jī) 圖 660 帶轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)矢量控制系統(tǒng) 磁鏈開環(huán)轉(zhuǎn)差型矢量控制系統(tǒng) —— 間接矢量控制系統(tǒng) p 1 K/P ACR UR CSI M TG + ? TA + + + + + ?Ld 3~ ? +?s ? Tr Lm Lm Tr p+1 ?ASR ? 矢量控制器 ?1 ? ?*s ? *s i*s is i*st i*sm ? ?*r ?* 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的原理和特點(diǎn) ? 系統(tǒng)組成 圖 662 按定子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng) 基于動(dòng)態(tài)模型按定子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng) ? 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ?轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)： ?ASR的輸出作為電磁轉(zhuǎn)矩的給定信號(hào)； ?設(shè)置轉(zhuǎn)矩控制內(nèi)環(huán)，它可以抑制磁鏈變化對(duì)轉(zhuǎn)速子系統(tǒng)的影響，從而使轉(zhuǎn)速和磁鏈子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了近似的解耦。 ?轉(zhuǎn)矩和磁鏈的控制器 ： 用滯環(huán)控制器取代通常的 PI調(diào)節(jié)器。 ? 控制特點(diǎn) 與 VC系統(tǒng)一樣，它也是分別控制異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和磁鏈，但在具體控制方法上， DTC系統(tǒng)與VC系統(tǒng)不同的特點(diǎn)是： 1） 轉(zhuǎn)矩和磁鏈的控制采用雙位式砰 砰控制器 ，省去了旋轉(zhuǎn)變換和電流控制，簡化了控制器的結(jié)構(gòu)。 2）選擇 定子磁鏈作為被控量。 3）由于采用了直接轉(zhuǎn)矩控制，在加減速或負(fù)載變化的動(dòng)態(tài)過程中，可以獲得快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，但必須注意限制過大的沖擊電流，以免損壞功率開關(guān)器件。 表 61 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)和矢量控制系統(tǒng)特點(diǎn)與性能比較 性能與特點(diǎn) 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng) 矢量控制系統(tǒng) 磁鏈控制 定子磁鏈 轉(zhuǎn)子磁鏈 轉(zhuǎn)矩控制 砰 砰控制，有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng) 連續(xù)控制，比較平滑 坐標(biāo)變換 靜止坐標(biāo)變換，較簡單 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，較復(fù)雜 轉(zhuǎn)子參數(shù)變化影響 無 [注 ] 有 調(diào)速范圍 不夠?qū)? 比較寬
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