1、“.....在速度外环中,转速给定值与速度反馈值进行比较,得出的偏差信号经过速度调节器控制后,输出即为转矩内环的给定信号。而内环电流环有两个闭环,即转矩电流环和励磁电流环。首先看转矩内环,由磁链观测器计算并返回的磁链信号及电流反馈信号经坐标变换得到的,经过进步计算得出反馈转矩信号。该信号与由速度外环确定的转矩给定信号进行比较,再经过转矩调节器的调节控制,最后得到了转矩电流最终的控制信号。同理,在励磁电流环中,首先将给定励磁信号转换为给定励磁电流,在与反馈的励磁电流进行比较,其控制偏差经励磁电流调节器调节后,得到坐标下的励磁控制信号。然后,经过逆变换和逆变换,变换为三相坐标系下控制信号,作为脉宽调制的输入控制信号。最终由脉宽调制环节去控制三相逆变器,实现对电机的控制。由于是异步电机,通过磁链观测器实现其转子的磁场定向。如图所示转子磁链观测器以反馈的二相电流和转速为输入,计算得出转子磁链及其相位角,从而实现磁场定向,完成系统变换及其逆变换......”。
2、“.....因此,对于在前文中已经设计的模块,本章不再累述。本节主要论述系统转矩调节器磁链调节器,以及转子磁链观测器的设计过程。电流环调节器的设计因为,交流调速系统速度控制关键是实现电磁转矩的控制,而电磁转矩最终是通过控制电流来实现的。因此,电流环调节器对电流动态响应具有决定性的影响。由异步电机矢量控制系统的结构可知,其电流环由转矩电流内环和励磁电流内环组成,有转矩调节器和磁链调节器两个调节器,它们分别控制转矩和励磁电流。它们的设计方法都与前文电流调节器设计相同。转矩调节器的设计由式可以看出,按转子磁场定向的矢量控制系统由于同时受到和的影响,磁链和转速两个子系统实手推导了矢量控制的坐标变换结合交流电机数学模型和矢量控制原理,推导了交流电机矢量控制的数学模型。针对永磁同步电机矢量控制系统,设计了系统的各功能模块并利用进行了系统仿真实验,研究了矢量控制系统的动静态性能,分析了系统动态性能与系统调节器参数的关系,以及负载变动对象参数变动对系统性能的影响证明了系统设计的正确性及系统性能的优异性。建立了异步电机矢量控制系统的控制模型,重点设计了转子磁链观测器转矩调节器等环节......”。
3、“.....研究了矢量控制系统的动静态性能,验证了矢量控制系统具有优越的控制性能。交流伺服系统的矢量控制是个综合系统的研究课题,涉及到很多研究方面。由于时间和作者水平的限制,论文存在不少局限性。作者认为以下几方面有待于进步研究和探索系统硬件的开发,结合控制软件,实现伺服系统控制策略的开放进步优化矢量控制软件设计,使控制系统性能更加完善和优化智能控制在矢量控制中的应用,如系统参数辨识参数自调整等。参考文献陈吉红发展我国伺服驱动产业的探究航空制造技术,谭建成数控系统伺服电机控制技术发展动向机型的型系统。考虑到电流环般以其跟随性能要求为主,按照调节器工程设计方法,引入电流调节器,将电流环校正成典型型系统,电流调节器设计为调节器。调节器的传递函数为式中分别为电流调节器比例系数积分时间常数在工程应用中,由于,所以令,并且有使调节器零点对消控制对象的极点,则校正电流环的开环传递函数为式中为电流环的开环放大倍数,。为使电流环达到二阶系统最优的动态性能,既有较快响应,又不至于有大的响应超调,须使ξ,选择,即所以,有则由式可确定电流调节器的参数......”。
4、“.....这样计算出来的参数只是调节器的个参考值,需要在调试时根据实际调试情况进行调整。励磁电流调节器的设计,因为励磁电流环的重要作用是保证转子磁通在动态过程中维持恒定,尽量避免磁通饱和,防止超调的产生。其开环传递函数为所以,励磁电流环也是个二阶系统,为了提高其动态响应性能,励磁电流调节器也设计为型调节器,将系统校正为典型的型系统。其设计方法与转矩电流调节器完全相同,这里不再累述。根据理论设计及系统仿真调试,两个电流调节器最终参数确定。速度环调节器的设计根据运动方程式,在恒转矩负载条件下,控制电磁转矩即可控制,从而控制转速。又根据式,在恒转子磁链条件下,电磁转矩正比于定子电流转矩分量,所以转速调节器输出应为转矩电流分量的给定信号,通过控制转矩电流来实现电磁转矩的控制,并最终控制电机转速。所以,速度调节器的输入是速度给定值与反馈值的比较偏差,经过速度调节器调节控制后,输出为转矩电流的给定值。电流环是速度环的内环,经电流调节器校正后,等效为阶惯性环节。故速度环控制对象为个惯性环节和个积分环节串联。为实现速度无静差,在负载扰动前必须有积分环节,它包含在速度调节器中......”。
5、“.....为了实现速度响应无静差,同时满足系统动态抗扰性能的要求,速度调节器选择为调节器,将速度环校正成典型型系统。速度调节器的工程设计方法与步骤与电流调节器类似,这里不再累述。异步交流电机矢量控制系统的研究及仿真异步电动机具有坚固可靠廉价高效的优点,具有良好的机械和电气特性,在工业生产中获得了大量的应用。但是,对其控制困难,虽然它的机械结构简单,造价低廉,但是它的数学模型却非常复杂,其数学模型是个高阶非线性强耦合的多变量系统,因此限制了它在高性能的场合,特别是运动控制伺服控制领域的应用。异步电机要达到和直流电机同样优异的控制特性,必然要对些可控变量进行重构和解耦控制。利用矢量控制理论,通过坐标变换,把定子电流矢量分解成转矩分量和励磁分量,巧妙地实现了异步电机磁通和转矩的解耦及闭环控制,以此可以模拟直流电机的控制方法来控制异步交流电机。异步电机矢量控制系统的数学模型矢量控制的基本方程是进行电机矢量控制的理论基础,是矢量变换最终的等效变换结果,后面对于异步电机矢量控制的研究都是基于基本方程的......”。
6、“.....变频器与的外部连接本次设计采用西门子与电机配套的制动电阻的阻值和对转速调整的要求,系统用模拟量输入作为附加给定,与固定频率设定相叠加以满足不同要求。与变频器的外部连接如图所示。图与变频器通信电路图软件设计本控制系统的软件设计是分四部分实现的,主要包括手动自动控制部分温度转换控制部分瓦斯浓度控制部分和压力控制部分。流程图如图所示。由系统流程图可以看出本控制系统的软件设计是由六部分来实现的,主要包括手动自动控制部分温度转换控制部分瓦斯浓度控制部分压力控制部分与变频器通信和机械故障处理部分。其中手动和自动控制部分是在温度瓦斯和压力控制中使用的图系统的软件设计流程图温度控制部分本设计的风机组设有轴承温度和定子温度过热保护。综合所选用的风机组自身特性和国家规定标准,设置了风机组轴承温度和定子温度报警温度和跳闸温度轴承温度保护设置为报警温度,为跳闸温度。定子温度保护设置为报警温度,为跳闸温度。温度控制部分用到的内部存储器如表所示......”。
7、“.....所以要对传感器采集的电压或电流信号的输入信号进行转换。若输入电压范围为的模拟量信号,则对应的数字量结果应为或需要的数字。模拟量和数字量的转换公式为转换过后的工程值工程值的上限工程值的下限工程转换后的数字量值若数据格式为单极性,模拟量信号的类型为电压信号,满量程为,那么根据公式可得轴承温度和定子温度报警温度和跳闸温度所对应的数量和电压的关系如表所示。表工程值与数量对应关系温度值数字量电压值本系统有自动手动两种控制方式。在自动状态下,根据风机选择按钮选择风机组运行工作。在没有出现异常的情况下,风机组和风机组根据需要所设定的时间交替运行工作。主程序每次扫描都要调用温度子程序,调用子程序后首先对程序中反复用到的累加器清零。若运行的是风机组,那么风机组运行后其定子温度和轴承就会上升,温度传感器将其连续变化的温度转换为的电压送入转换模块,由将连续的电压信号转换为能识别的离散数字量,并将其存入和。为了提高运算精度,将和存储的数据转换为实数进行处理,分别存储到和中。温度控制子程序图如图所示。自动方式下......”。
8、“.....当轴承温度或定子温度的值过高超出设定置上线时,或闭合,指示灯闭合,蜂鸣器也闭合,系统发出报警并有指示灯指示。若温度继续上升,当其温度超过风机组转换温度上线时,或闭合,将自动将风机组的电源切断,并将风机组接入运行。此时,若风机组选择按扭仍选风机组,系统将发出指示并报警,只有工作人员将其按钮拨到风机组才能解除报警和指示。同理,当风机组的轴承温度换。中断子程序如图所示。图压力中断子程序压力中断程序分两部分进行处理数据,部分将转换后的数据存储到中与设定的压力值进行比较处转差方程异步电机矢量控制转子磁场定向的方案交流异步电机转子磁场定向矢量控制的基本框图如图所示,在速度外环中,转速给定值与速度反馈值进行比较,得出的偏差信号经过速度调节器控制后,输出即为转矩内环的给定信号。而内环电流环有两个闭环,即转矩电流环和励磁电流环。首先看转矩内环,由磁链观测器计算并返回的磁链信号及电流反馈信号经坐标变换得到的,经过进步计算得出反馈转矩信号。该信号与由速度外环确定的转矩给定信号进行比较,再经过转矩调节器的调节控制,最后得到了转矩电流最终的控制信号。同理......”。
9、“.....首先将给定励磁信号转换为给定励磁电流,在与反馈的励磁电流进行比较,其控制偏差经励磁电流调节器调节后,得到坐标下的励磁控制信号。然后,经过逆变换和逆变换,变换为三相坐标系下控制信号,作为脉宽调制的输入控制信号。最终由脉宽调制环节去控制三相逆变器,实现对电机的控制。由于是异步电机,通过磁链观测器实现其转子的磁场定向。如图所示转子磁链观测器以反馈的二相电流和转速为输入,计算得出转子磁链及其相位角,从而实现磁场定向,完成系统变换及其逆变换。异步电机矢量控制系统的设计因为异步电机矢量控制系统许多功能模块都与永磁同步系统相同。因此,对于在前文中已经设计的模块,本章不再累述。本节主要论述系统转矩调节器磁链调节器,以及转子磁链观测器的设计过程。电流环调节器的设计因为,交流调速系统速度控制关键是实现电磁转矩的控制,而电磁转矩最终是通过控制电流来实现的。因此,电流环调节器对电流动态响应具有决定性的影响。由异步电机矢量控制系统的结构可知,其电流环由转矩电流内环和励磁电流内环组成,有转矩调节器和磁链调节器两个调节器,它们分别控制转矩和励磁电流。它们的设计方法都与前文电流调节器设计相同......”。
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