目前存在的同步控制技術(shù)包括并行控制,主從控制,交叉耦合控制,偏差耦合控制。并行控制和主從控制屬于非交叉耦合同步控制,當(dāng)負載發(fā)生變化時,電機之間的同步精度不能夠得到保證。交叉耦合控制主要的特點就是將兩臺電機的速度或者是位置信號進行比較,從而得到一個差值作為附加的反鐨信號。將這個附加的反饋信號作為跟蹤信號,系統(tǒng)能夠反映出任何一臺電機的負載變化,從而獲得良好的同步控制精度。但是這種控制策略不適合兩個以上電動機的同步控制情形。偏差耦合控制的主要思想是將某一臺電機的速度反饋同其它電機的速度反饋分別作差,然后將得到的偏差相加作為該電機的速度補償信號。這種偏差橢合控制策略能夠克服以上各種控制策略的缺點,實現(xiàn)很好的同步性能[7].
PlD控制有很強的生命力,它對于大多數(shù)過程都具有良好的控制效果和魯棒性,而且算法原理簡明,參數(shù)物理意義明確,理論分析體系完整且應(yīng)用經(jīng)驗豐富。因此針對系統(tǒng)中的抑制干擾特性這一方面的要求可以采用PID控制器。對單電機的控制采用雙閉環(huán)設(shè)計,通過svpwm進行調(diào)速,使系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性,svpwm調(diào)速模塊仿真圖如圖1所示。然后將兩臺電機反饋回來的轉(zhuǎn)速差作差,再通過PID調(diào)節(jié)作為當(dāng)負載有變化時的轉(zhuǎn)速反饋額外補償。
系統(tǒng)中電機選用交流永磁同步電機(PMSM),通過simulink對本文中的模型進行仿真實驗。
在系統(tǒng)matlab7.1中,使用的電機模型的主要參數(shù)為:定子電阻Rs=0.0918Ω,交直軸定子電感Ld=Lq=0.000975H,轉(zhuǎn)子磁場磁通λ=0.1688Wb,轉(zhuǎn)動慣量J=0.003945kg·㎡,粘滯摩擦系數(shù)B=0.0004924N·m·s,極對數(shù)P=4.
將電機轉(zhuǎn)速設(shè)定為400r/min,讓電機進行零負載啟動。設(shè)定仿真時間為0.2s,為了驗證負載改變對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響和雙電機的跟隨性能,在t=0.05s時,給PMSM2突加一個TM=20N·m的負載轉(zhuǎn)矩。
電機在啟動后很快達到穩(wěn)定狀態(tài),轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定到400r/min.當(dāng)電機PMSM2突加負載轉(zhuǎn)矩后,PMSM2轉(zhuǎn)速經(jīng)過短暫的下降后快速達到穩(wěn)定,轉(zhuǎn)矩恒定在20N·m.
PMSM1轉(zhuǎn)速受到PMSM2負載改變的影響,出現(xiàn)微小的下降,然后快速恢復(fù)穩(wěn)定,轉(zhuǎn)矩也出現(xiàn)微小的波動后迅速恢復(fù)穩(wěn)定。說明基于svpwm調(diào)速的PID雙閉環(huán)控制系統(tǒng)有較強的魯棒性,雙電機間偏差耦合補償策略當(dāng)某一電機負載改變時,另一個電機有良好的跟隨性能。
聯(lián)系電話梁生