重復(fù)控制在永磁電機(jī)低速控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-08 19:35本頁(yè)面
【正文】 。要感謝我的論文指導(dǎo)老師，她對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)，尤其在理論指導(dǎo)和思路創(chuàng)新方面給了我很多建設(shè)性的意見(jiàn)，讓我受益匪淺，對(duì)我以后的工作和生活也具有很大的指導(dǎo)性。所以，重復(fù)控制技術(shù)對(duì)永磁電機(jī)的控制還是起到了良好的作用。從上文所進(jìn)行的試驗(yàn)不難看出，重復(fù)控制技術(shù)可以高效地抵抗干擾信號(hào)，對(duì)輸入信號(hào)也可以高精度地進(jìn)行踴躍。通過(guò)波形可以判斷出，控制系統(tǒng)的反應(yīng)速度較為理想，特別是突然增加負(fù)載時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)也比較穩(wěn)定。以下是電機(jī)相關(guān)技術(shù)參數(shù)的設(shè)置額定功率８００Ｗ；額定相電壓１５０Ｖ；等。圖 2展示了重復(fù)控制系統(tǒng)的構(gòu)成，實(shí)際使用的過(guò)種中，將額外的重復(fù)信號(hào)控制器設(shè)置到現(xiàn)有的 PI 控制器內(nèi)，起到了對(duì)信號(hào)的校正作用，圖4為使用對(duì)電流進(jìn)行控制的裝置來(lái)確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 5 四、 重復(fù)控制在永磁電機(jī)低速控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì) （一）重復(fù)控制方法是通過(guò)內(nèi)部模型作為基礎(chǔ)而運(yùn)行 內(nèi)部模型的運(yùn)行要求指出，如果被反饋的信號(hào)促使控制器產(chǎn)生反饋信號(hào)，且同樣的來(lái)來(lái)自外界的信號(hào)也出現(xiàn)在反饋回路中，那么可以推斷出控制系統(tǒng)是處在穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)中。所以需要依據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況結(jié)合控制經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行周期的取值，一般將速度環(huán)周期設(shè)定為電流環(huán)的 10 倍。同時(shí)，電流環(huán)產(chǎn)生的電壓也與 PWM 波密切相關(guān)，為提升電流環(huán)的反映速度，將它的周期設(shè)置為０．２ｍｓ。 對(duì)于如何控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，第一步就是需要計(jì)算得出需要多長(zhǎng)時(shí)間來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。所以就需要對(duì)這些外部因素進(jìn)行分析、控制，并對(duì)電機(jī)運(yùn)行進(jìn)行的誤差曝氣，將理論模型最大程度地貼近實(shí)際系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)進(jìn)行較好的控制。但是電機(jī)控制是一個(gè)比較復(fù)雜的話題，不應(yīng)當(dāng)將注意力只集中在電機(jī)本身，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差，均會(huì)影響到電機(jī)的調(diào)速性能，同時(shí)其它環(huán)節(jié)出現(xiàn)的誤差如果與電機(jī)本身沒(méi)有明 確的區(qū)分，也不利于對(duì)于電機(jī)的控制，這就也是理論模型與實(shí)際運(yùn)行時(shí)的差異所在，所以很有必要控制產(chǎn)生誤差的原因，并應(yīng)用合理的補(bǔ)償措施。但是， 這只是理論上可以實(shí)現(xiàn)，實(shí)際情況是控制系統(tǒng)中經(jīng)常需要多頻率的信號(hào)輸入，如果實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的無(wú)偏差信號(hào)跟蹤效果，就須對(duì)每個(gè)外部信號(hào)配置一個(gè)內(nèi)部模型，不僅沒(méi)有意義，也難以達(dá)成。 依據(jù)內(nèi)部模型的運(yùn)行原則，如果進(jìn)入系統(tǒng)中的信號(hào)類(lèi)型為階躍式，需要將對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型 1/S 配置到控制系統(tǒng)中的控制器內(nèi)，來(lái)最終達(dá)到無(wú)偏差的對(duì)信號(hào)的跟蹤。同時(shí)，如系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，沒(méi)有產(chǎn)生偏差，這時(shí)如果系統(tǒng)中帶有內(nèi)部模型，它就可以穩(wěn)定保證系統(tǒng)向外輸出信號(hào)，直到控制的作用。內(nèi)部模型，是一種數(shù)學(xué)模型，它起著將外部信號(hào)引入封閉系統(tǒng)中的作用，它是整個(gè)重復(fù)控制系統(tǒng)的中心。重復(fù)控制技術(shù)的運(yùn)行平穩(wěn)，也可以達(dá)到較為精確的控制。此外，無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速及平穩(wěn)性能經(jīng)蘇寶庫(kù)的努力而得以解決；鄒繼武在永磁同步電機(jī)中應(yīng)用重復(fù)控制技術(shù)，為由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩周期性波動(dòng)產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)起到了抑制作用。在步進(jìn)電機(jī)，無(wú)刷電機(jī)，直流電機(jī)或者永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)中，都應(yīng)用了重復(fù)控制技術(shù)。此時(shí)引出了新的問(wèn)題，即在數(shù)字控制系統(tǒng)時(shí)，采樣周期與輸入信號(hào)周期往往不同步且有時(shí)并不具備倍數(shù)關(guān)系，由此使伺服系統(tǒng)有較差的魯棒性。之后，他與 Yamamoto Y 在信號(hào)輸入端使用周期性信號(hào)并研究系統(tǒng)穩(wěn)定性能。一九八一年兩學(xué)者 Inoye T（日本） 與 Iwai S（日本）在內(nèi)模原理基礎(chǔ)上在抑制諧波時(shí)采用了重復(fù)控制的方式，提升了電機(jī)的伺服控制精度，以此為基礎(chǔ)他 們進(jìn)一步提出改良應(yīng)用于加速器的勵(lì)磁電源精度的方法，并確定了可重復(fù)控制的理論。內(nèi)模原理概念首次由 Francis B. A 和 Wonham W. M 應(yīng)用于他們共同撰寫(xiě)的多變量線性調(diào)節(jié)器模型原理中。根據(jù)永磁體轉(zhuǎn)子在安裝時(shí)的差異，可以將永磁體同步電機(jī)分為插入式，內(nèi)裝式或者是面裝式。同時(shí)，由于永磁同步電機(jī)定子電流減小及電能消耗明顯下降，轉(zhuǎn)子在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)其電阻損耗相當(dāng)小。相比于稀土鈷，釹鐵2 硼材料因?yàn)槠浯琶芏雀?、剩磁性能?qiáng)、成本較低的特點(diǎn)，更多的應(yīng) 用于永磁體電機(jī)中。而如今鐵氧體或鋁鎳鈷等永磁體材料的發(fā)
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