开环和闭环控制- MATLAB和Simulink MathWorks意大利金宝app - 金宝app,下载188bet金宝搏,金宝搏官方网站

开环和闭环控制

本节描述了开环和闭环运动控制技术。

开环运动控制

开环控制(也称为标量控制或伏/ Hz)是一种流行的运动控制技术,您可以使用任何交流电动机运行。这是一个简单的技术,不需要任何来自电机的反馈。保持定子磁通不变,我们保持电源电压振幅与频率成正比。

这个图显示了一个开环控制系统。电源电路由美联储提供的逆变器PWM电压的直流源。系统不使用任何反馈信号控制的实现。它使用参考速度来确定定子电压的频率。系统计算的电压大小与额定电压和额定频率的比值成正比(俗称伏特/ Hz比率),所以流量保持不变。

$λ_{米} \propto \frac{V_{年代}}{f_{年代}}$

地点:

$λ_{米}$ 在世行电动机的额定流量。
$V_{年代}$ 是交流电动机的定子电压伏。
$f_{年代}$ 是交流电动机的定子电压的频率在赫兹。

在一个开环系统,交流电动机的速度表示为:

$年代 p e e d_{(r p 米)} = \frac{60 \times f_{年代}}{p}$

地点:

$年代 p e e d_{(r p 米)}$ 交流电动机的机械速度在rpm。
$f_{年代}$ 的频率是交流电动机的定子电压和电流赫兹。
$p$ 的双极电动机的数量。

您可以使用前面的表达式来确定参考电压的频率要求速度(对于一个给定的机器)。

$f^{r e f} = \frac{p \times R P 米^{r e f}}{60}$

使用这个频率生成PWM逆变器的参考电压。计算电压的大小通过维护伏特/ Hz比率为:

$V^{r e f} = (\frac{V_{r 一个 t e d}}{f_{r 一个 t e d}}) f^{r e f}$

当使用单位系统表示,开环控制系统认为V_额定基本量,通常对应于循环1聚氨酯或100%的进口关税。根据调制技术(正弦脉宽调制或空间矢量PWM),你可能需要额外的增加( $(\frac{2}{\sqrt{3}})$ 正弦脉宽调制)。在较低的速度,系统需要一个最低提高电压(额定电压的15%或25%)克服定子电阻压降的影响。

您可以使用开环控制动态响应的应用程序中并不是一个问题,需要和具有成本效益的解决方案。开环运动控制没有考虑外部环境的能力,会影响电机的速度。因此控制系统不能自动纠正偏差之间的预期的和实际的电机速度。

请注意

标量控制实现不考虑电压降补偿由于定子电阻和削弱。

闭环运动控制

闭环控制系统考虑反馈控制。闭环控制的电动机考虑电机的反馈信号电流和位置。控制系统使用反馈信号来调节电压(应用于电动机)保持运动反应的参考价值。

磁场定向控制(FOC)(或矢量控制)是一个受欢迎的闭环系统,用于电机控制应用程序。FOC技术是用于实现闭环转矩,电机的速度和位置控制。这项技术还提供了良好的控制能力在完整的转矩和速度范围。FOC实现定子电流的需要转换转子磁通参考系静止的参考系。

速度控制和转矩控制船的常用的控制方式。位置控制模式不太常用。大多数牵引应用程序使用电动机控制系统的转矩控制模式遵循参考转矩值。在速度控制模式下,电动机控制器遵循一个参考速度值和生成一个扭矩参考转矩控制,形成一个内部子系统。然而,在位置控制模式,速度控制器形式内部子系统。

你需要实时反馈的电流和转子位置来实现FOC算法。您可以使用传感器来测量电流和转子位置。您还可以使用无传感器技术,使用估计反馈值代替实际的传感器测量。

闭环控制使用的实时位置和定子电流反馈调整速度控制器和电流控制器和逆变器的占空比变化。这确保了修正后的三相电压供应(运行电动机)纠正汽车偏离期望值的反馈。

开环与闭环转换

一些应用程序需要马达开始使用一种开环控制。一旦电动机开环控制,达到所需的最小稳定转向闭环控制系统。

在正交encoder-based位置传感系统中,电机启动时的开环和闭环一旦指数脉冲检测的转换。

在无传感器位置控制,电机开始运行在10%的基地在开环速度。后参考开关速度超越10%的基地,从开环与闭环控制系统的过渡。

,以确保平稳过渡从开环、闭环PI控制器复位,开始从相同的初始条件开环输出。