运动控制系统总结.ppt

01在直流电压不变的条件下，要保持02输出频率越低，△t越大，零矢量作用时间△t0也越大，定子磁链矢量轨迹停留的时间越长。03由此可知，零矢量的插入有效地解决了定子磁链矢量幅值与旋转速度的矛盾。恒定，只要使△t1为常数即可。正六边形空间旋转磁场在一个开关周期T0图5-28期望输出电压矢量的合成的作用时间的作用时间合成电压矢量SVPWM的实现通常以开关损耗和谐波分量都较小为原则，来安排基本矢量和零矢量的作用顺序，一般在减少开关次数的同时，尽量使PWM输出波型对称，以减少谐波分量。按照对称原则，将两个基本电压矢量的作用时间平分为二后，安放在开关周期的首端和末端。零矢量的作用时间放在开关周期的中间，并按开关次数最少的原则选择零矢量。在一个开关周期内，有一相的状态保持不变，从一个矢量切换到另一个矢量时，只有一相状态发生变化，因而开关次数少，开关损耗小。零矢量集中的实现方法零矢量集中的实现方法图5-29零矢量集中的SVPWM实现（控制结构和扰动作用点如图3-15所示，参数关系符合准则）h345678910Cmax/Cbtm/Ttv/T72.2%2.4513.6077.5%2.7010.4581.2%2.858.8084.0%3.0012.9586.3%3.1516.8588.1%3.2519.8089.6%3.3022.8090.8%3.4025.85表3-5典型Ⅱ型系统动态抗扰性能指标与参数的关系Cb=2FK2T控制对象的工程近似处理方法高频段小惯性环节的近似处理高阶系统的降阶近似处理低频段大惯性环节的近似处理按工程设计方法设计转速、电流反馈控制直流调速系统的调节器用工程设计方法来设计转速、电流反馈控制直流调速系统的原则是先内环后外环。先从电流环（内环）开始，对其进行必要的变换和近似处理，然后根据电流环的控制要求确定把它校正典型I型系统，再按照控制对象确定电流调节器的类型，按动态性能指标要求确定电流调节器的参数。电流环设计完成后，把电流环等效成转速环（外环）中的一个环节，再用同样的方法设计转速环为典型II型系统。0102图3-26双闭环调速系统内环和外环的开环对数幅频特性I——电流内环n——转速外环内、外环开环对数幅频特性的比较外环的响应比内环慢，这是按上述工程设计方法设计多环控制系统的特点。第5章基于稳态模型的异步电动机调速系统异步电动机稳态等效电路假定条件：①忽略空间和时间谐波，②忽略磁饱和，③忽略铁损图5-1异步电动机T型等效电路异步电动机稳态等效电路简化等效电路的相电流幅值01异步电动机传递的电磁功率02机械同步角速度异步电动机的机械特性异步电动机的机械特性异步电动机的电磁转矩（机械特性方程式）异步电动机的机械特性对s求导，并令临界转差率：对应最大转矩的转差率对s求导，并令最大转矩，又称临界转矩不同控制方式下的机械特性恒定子磁通控制恒转子磁通控制恒压频比控制恒气隙磁通控制基本思想是控制逆变器中电力电子器件的开通或关断，输出电压为幅值相等、宽度按一定规律变化的脉冲序列，用这样的高频脉冲序列代替期望的输出电压。02现代变频器中用得最多的控制技术是脉冲宽度调制（PulseWidthModulation），简称PWM。01脉冲宽度调制技术壹以频率与期望的输出电压波相同的正弦波作为调制波，以频率比期望波高得多的等腰三角波作为载波。贰由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻，从而获得幅值相等、宽度按正弦规律变化的脉冲序列，这种调制方法称作正弦波脉宽调制（SinusoidalpulseWidthModulation，简称SPWM）。正弦波脉宽调制技术5.4.2正弦波脉宽调制技术a)三相正弦调制波与双极性三角载波b）、c）、d）三相电压e）输出线电压f）电动机相电压图5-17三相PWM逆变器双极性SPWM波形图5-19电流滞环跟踪控制的A相原理图把逆变器和交流电动机视为一体，以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器的工作，这种控制方法称作“磁链跟踪控制”，磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量实现的，所以又称“电压空间矢量PWM（SVPWM，SpaceVectorPWM）控制”。交流电动机绕组的电压、电流、磁链等物理量都是随时间变化的，如果考虑到它们所在绕组的空间位置，可以定义为空间矢量。