無(wú)位置傳感器直流電動(dòng)機(jī)控制研究范文

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《儀表技術(shù)雜志》2015年第二期

1PID控制算法

對(duì)于整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這兩種算法并無(wú)本質(zhì)上的區(qū)別，只是將原來(lái)全部由計(jì)算機(jī)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(jìn)行交換的增量式PID算法，在一定程度上也可以稱(chēng)之為對(duì)基本PID算法的一種改進(jìn)———即一種改進(jìn)型PID算法。

2無(wú)位置傳感器的直流電動(dòng)機(jī)控制方案工作原理

無(wú)位置傳感器的直流電動(dòng)機(jī)控制方案是建立在有位置傳感器的直流電動(dòng)機(jī)控制方案的基礎(chǔ)上的，這是因?yàn)椋谟形恢脗鞲衅鞯闹绷麟妱?dòng)機(jī)控制方案中，只有一個(gè)簡(jiǎn)單的位置閉環(huán)控制，這種控制在小負(fù)載或者轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要求不高的場(chǎng)合，還是可以滿(mǎn)足要求的。對(duì)于高品質(zhì)的調(diào)速系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必須采用電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)所建立的雙閉環(huán)控制，才能滿(mǎn)足靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求。要建立電流環(huán)，就必須對(duì)電樞電流進(jìn)行采樣;根據(jù)前面直流電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電勢(shì)和電樞電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知，檢測(cè)到轉(zhuǎn)子電流的過(guò)零點(diǎn)，就可以確定感應(yīng)電勢(shì)的波形，從而確定轉(zhuǎn)子的空間位置，無(wú)位置傳感器控制方案就是建立在對(duì)電樞電流的檢測(cè)上。同時(shí)，電樞電流的檢測(cè)波形，可以提取轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需的時(shí)間，這樣，就可以作為速度環(huán)的反饋信號(hào)。圖2所示為無(wú)位置傳感器的直流電動(dòng)機(jī)控制框圖。

3仿真結(jié)果

在PID控制中，微分信號(hào)的引入可改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，但也易引進(jìn)高頻干擾，在誤差擾動(dòng)突變時(shí)尤其顯示出微分項(xiàng)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(huán)節(jié)后，能有效地克服普通PID的不足，根據(jù)仿真結(jié)果可以看出，此控制系統(tǒng)有較好的靜態(tài)性能，階躍響應(yīng)時(shí)間在0．4s左右開(kāi)始趨于穩(wěn)定，快速性較好，控制精度比較高。

4結(jié)論

本文構(gòu)建了一種基于PID的無(wú)位置傳感器直流電動(dòng)機(jī)控制方法。針對(duì)無(wú)位置傳感器起動(dòng)過(guò)程中的檢測(cè)原理以及相應(yīng)的電機(jī)控制策略進(jìn)行了詳細(xì)的論述，并且給出了具體軟件仿真圖和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)仿真可以看出，此控制系統(tǒng)有較好的靜態(tài)性能，控制精度比較高、穩(wěn)定性較好。

作者：常永良賈令劍單位：中海鼎業(yè)(煙臺(tái))地產(chǎn)有限公司煙臺(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司