無位置傳感器直流電動機控制研究范文

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《儀表技術雜志》2015年第二期

1PID控制算法

對于整個閉環控制系統來說，這兩種算法并無本質上的區別，只是將原來全部由計算機完成的工作，分出一部分由其他元件去完成，而由位置式PID算法進行交換的增量式PID算法，在一定程度上也可以稱之為對基本PID算法的一種改進———即一種改進型PID算法。

2無位置傳感器的直流電動機控制方案工作原理

無位置傳感器的直流電動機控制方案是建立在有位置傳感器的直流電動機控制方案的基礎上的，這是因為，在有位置傳感器的直流電動機控制方案中，只有一個簡單的位置閉環控制，這種控制在小負載或者轉矩波動要求不高的場合，還是可以滿足要求的。對于高品質的調速系統來說，必須采用電流環和轉速環所建立的雙閉環控制，才能滿足靜態誤差和動態響應要求。要建立電流環，就必須對電樞電流進行采樣;根據前面直流電動機的感應電勢和電樞電流的對應關系可知，檢測到轉子電流的過零點，就可以確定感應電勢的波形，從而確定轉子的空間位置，無位置傳感器控制方案就是建立在對電樞電流的檢測上。同時，電樞電流的檢測波形，可以提取轉子轉動一周所需的時間，這樣，就可以作為速度環的反饋信號。圖2所示為無位置傳感器的直流電動機控制框圖。

3仿真結果

在PID控制中，微分信號的引入可改善系統的動態特性，但也易引進高頻干擾，在誤差擾動突變時尤其顯示出微分項的不足，若在控制算法中加入低通濾波器，可以使性能得到改善。從仿真圖4可以看出，引入一階慣性環節后，能有效地克服普通PID的不足，根據仿真結果可以看出，此控制系統有較好的靜態性能，階躍響應時間在0．4s左右開始趨于穩定，快速性較好，控制精度比較高。

4結論

本文構建了一種基于PID的無位置傳感器直流電動機控制方法。針對無位置傳感器起動過程中的檢測原理以及相應的電機控制策略進行了詳細的論述，并且給出了具體軟件仿真圖和實驗結果。通過仿真可以看出，此控制系統有較好的靜態性能，控制精度比較高、穩定性較好。

作者：常永良賈令劍單位：中海鼎業(煙臺)地產有限公司煙臺龍源電力技術股份有限公司