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什么是磁場定向控制(FOC),如何調試永磁同步電機有感foc?

2020-11-16 08:57:38 

剛開始接觸永磁同步電機矢量控制,往往有一種似懂非懂的感覺??匆槐樵恚杏X懂了,過兩天再看,發現又有不理解的地方,就這樣在懂與不懂之間徘徊著。很多朋友常常用各大芯片商的電機驅動庫,然后不停的調參,調來調去總是不能找到最優值,因為不太明白內部的實現原理,因此調起來漫無目的。好的辦法就是在讀懂原理之后,自己動手寫程序。

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1.用穩定理論推導控制律從無到有得到PI控制器的表達式,說明I的作用類似自適應控制中對擾動的觀測(比如I就是轉速環中負載轉矩的估計值),P的作用和控制誤差的收斂速度有關。第一步沒說明具體怎么選取系數,只是推導得到一個控制律。

2.結合永磁同步電機的電流動態方程,推導PI調節下的電機電流閉環控制傳遞函數,說明零極點對消(這對應I的取值為電磁時間常數這一結論)可以避開二階系統諧振等現象,再說明P和閉環控制的帶寬的關系。還可以補充一下,零極點對消不準時的現象,以及如何選擇更魯棒的系數。第二步的前提條件二選一,要么是小信號模型,要么是先用前饋控制抵消掉方程中的旋轉反電勢項——這里對旋轉反電勢在暫態下的估計又是一個可以深入的話題,

3.電流環+速度環。此時只要寫出轉速電流控制的開環傳遞函數,從這里可以對系統的相位裕度和帶寬進行一個折中,同時得到轉速環的積分系數和電流環的帶寬的關系,以及轉速環的比例系數和積分系數的關系。

4.用有意義的指標代替PI系數,轉速環帶寬和電流環帶寬。

完成以上步驟基本上已經寫出了一套屬于自己的永磁同步電機FOC矢量控制算法,也算是真正的邁進了矢量控制的大門。