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直接转矩控制技术简介

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:它是在定子坐标系下,利用空间矢量的概念,通过易于测量的定子电压和转速等,直接对变频和转矩进行控制,省掉了矢量旋转变换等复杂的变换与计算。转矩与定子变频调节器借助于空间电压矢量理论,采用Bang-Bang控制,可以获得快速的动态响应,但同时带来了转矩脉动、调速范围受限的缺点,低速时调速性能明显下降。无速度传感器控制技术解决问题的出发点是利用测量到的定子电压、电流等信号综合电机转速。

直接转矩控制技术简介

不同于变频定向控制技术,直接转矩控制无需将数控机床电动机直流电动机做比较、等效、转化,不需要模仿直流电动机的控制,也不需要为解耦而简化数控机床电动机的数学模型。它是在定子坐标系下,利用空间矢量的概念,通过易于测量的定子电压和转速等,直接对变频和转矩进行控制,省掉了矢量旋转变换等复杂的变换与计算。由于选用了定子变频,只要知道定子电阻就可以把它观测出来,因而避开了未知且时变的转子参数,参数鲁棒性好。转矩与定子变频调节器借助于空间电压矢量理论,采用Bang-Bang控制,可以获得快速的动态响应,但同时带来了转矩脉动、调速范围受限的缺点,低速时调速性能明显下降。如果采用六边形变频控制方案,转矩脉动、噪声都比较大,但有利于减小功率器件的开关频率,适用于大功率领域;而采用近似圆变频的控制方案,则比较接近理想情况,电机损耗、转矩脉动及噪声均很小,侧重于中小功率高性能调速领域。

一般而言,高性能的数控机床调速系统离不开速度的闭环控制。然而,速度传感器的安装带来了系统成本增加、体积增大等缺点。无速度传感器的数控机床传动控制技术也已成为近年研究热点。无速度传感器控制技术解决问题的出发点是利用测量到的定子电压、电流信号综合电机转速。目前代表性的方案有:① 动态速度估计器;② PI控制器法;③ 模型参考自适应方法;④ 扩展卡尔曼滤波法;⑤ 基于神经网络的速度估计器;⑥ 转子齿谐波法。然而,这些速度辨识方法在转速估计精度、抗参数变化、抗噪声干扰的鲁棒性以及计算复杂程度上同实际要求还有一定的距离。(www.xing528.com)

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