中礦傳動(dòng)技術(shù)交流

行業(yè)動(dòng)態(tài)

2021年第8期

2021年5月31日發(fā)布

     無(wú)論是寫(xiě)論文還是做產(chǎn)品，很多人都喜歡以高性能控制為噱頭，即使很多不滿足高性能控制，卻也貼上智能控制的標(biāo)簽。其實(shí)，在當(dāng)下的諸多的企業(yè)中，實(shí)現(xiàn)所謂的高性能控制，實(shí)則很難，筆者以為，實(shí)現(xiàn)高性能控制，首先要解決高性能問(wèn)題，然后再去考慮在高性能下的控制問(wèn)題。

       高性能大致有以下幾個(gè)方面需要考慮：快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，良好的穩(wěn)態(tài)性能，精確的控制能力。

       根據(jù)以上情況，目前高性能的控制策略大致分為：磁場(chǎng)定向控制，直接轉(zhuǎn)矩控制，非線性控制，預(yù)測(cè)控制。 

      矢量控制通過(guò)定子電流的兩個(gè)分量進(jìn)行磁鏈和轉(zhuǎn)矩的間接控制，技術(shù)相對(duì)較成熟。由于其過(guò)度依賴(lài)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，其魯棒性易受到參數(shù)變化，磁場(chǎng)飽和，雜散損耗等影響。

       該方法的主要問(wèn)題是在主磁鏈變化時(shí)，電機(jī)的機(jī)械方程存在非線性。

      直接轉(zhuǎn)矩控制摒棄電流環(huán)，直接對(duì)磁鏈和轉(zhuǎn)矩實(shí)施間接控制。其受電機(jī)參數(shù)變化影響較小，控制精度與轉(zhuǎn)子回路參數(shù)無(wú)關(guān)，但易受定子電阻變化影響低速性能。

        非線性控制的引入有效的提高了機(jī)械子系統(tǒng)和電磁子系統(tǒng)的解耦程度。在磁鏈幅值恒定的情況下，非線性控制性能等同于矢量控制，當(dāng)磁鏈的動(dòng)態(tài)變化時(shí)，非線性控制系統(tǒng)具有更好的傳動(dòng)系統(tǒng)總體響應(yīng)指標(biāo)。

       預(yù)測(cè)控制近些年剛剛興起，還未見(jiàn)產(chǎn)品推出。其具有更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和更低的開(kāi)關(guān)頻率的優(yōu)勢(shì)。

        另外，高性能控制效果如何，一般需要多個(gè)評(píng)價(jià)控制策略的指標(biāo)來(lái)論證，例如：觀測(cè)器的精確性、魯棒性，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大小，諧波損耗是否更低，容量體積比，噪聲指標(biāo)，故障容錯(cuò)性，零頻率附近穩(wěn)定性，受電機(jī)參數(shù)和溫度影響的魯棒性，機(jī)械和電磁子系統(tǒng)的解耦能力等。

       高性能控制是一個(gè)理論和實(shí)踐相結(jié)合的過(guò)程，擁有良好的理論基礎(chǔ)，配合不斷優(yōu)化的控制策略，再加上在實(shí)踐中不斷獲得的操作經(jīng)驗(yàn)，三者相輔相成，相互促進(jìn)，才能最終形成一套完美的高性能控制策略。

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