AC servo motordrevne drev kontrolstrategi
AC servo motor model repræsenteret ved permanent magnet synkronmotor er et stærkt koblede, tidsvarierende nonlinear system. Kontrolstrategien er komplekse, så AC servo systemets ydeevne er direkte relateret til den strategi til kontrol med det vedtager. Fremragende kontrolstrategi kan ikke kun fyldes op for manglen på hardwaredesign, men også yderligere at forbedre systemets ydeevne. Kontrolstrategien spiller en afgørende rolle i AC servo. Kontrolstrategien for højtydende AC servosystem krav kan opsummeres som følger: ikke kun ordningen har hurtigt dynamiske respons og høj dynamisk og statisk præcision, men også systemet er ufølsom over for parameter ændringer og forstyrrelser.
Kontrolstrategien for repræsentative permanent magnet synkronmotor har traditionelle kontrolstrategien repræsenteret ved hastighed open loop konstant spænding ratio (u/f = konstant) kontrol, den klassiske pid kontrol, felt orienteret kontrol (vektor kontrol), og den direkte drejningsmoment. Kontrol, glidende tilstand variable struktur control, adaptive kontrol, nonlinear feedback linearisering teori, etc. repræsenterer moderne kontrolstrategier og intelligent styring repræsenteret af fuzzy og neurale netværk kontrolelement.
Traditionelle kontrolstrategi
(1) konstant spænding forholdet kontrol
Konstant spænding frekvens-forholdet kontrol med stator spænding drop kompensation sikrer at luften hul flux af synkron motor er konstant, og justering hyppighed gives synkront ændre rotationshastighed af motoren. Denne strategi er åben-loop kontrol, hvilket kun styrer air gap flux af motoren, ikke justere drejningsmoment, og er tilbøjelige til at problemer såsom rotor svingning og ud-af-skridt. På samme tid, da kontrolelementet konstant spænding frekvens-forholdet er baseret på steady state-modellen af motoren, ydelsen dynamisk kontrol er ikke højt, og det er ikke velegnet til servo drev kontrol lejligheder med krav til høj ydeevne.
For at opnå god dynamiske ydeevne, skal det baseres på den dynamiske matematiske model af motoren. Den dynamiske matematisk model af AC permanent magnet synkronmotor er en ikke-lineær, stærkt koblede, tidsvarierende multivariable system. For at få god kontrol ydeevne, afkobling vinkelhastighed og løbende kontrol er nødvendig, dvs vektor kontrol teknologi.
(2) klassiske pid kontrol
Pid controlleren bruger funktionerne proportional, integreret og differentieret til at beregne kontrol fejl for at styre den kontrollerede objekt. Pid controlleren er i øjeblikket den mest udbredte regulator. Det har fordelene ved enkel struktur, god stabilitet, pålidelig drift og nem justering. Det har altid været en af de vigtigste teknologier af industriel kontrol og kan tilfredsstille de fleste servo kontrol applikationer.
Men der er stadig nogle problemer i kontrolmåde tre-loop pid regulering af det klassiske AC servo synkronmotor. For eksempel, tilpasning af parametrene regulator er besværlige og fejlen er store, og afhængigheden af systemmodel og parametre er stærk. I nogle programmer, høj præcision er det meget vanskeligt at opfylde systemkravene.
(3) magnetiske felt orientering kontrol (id = 0)
Vektor kontrol er bygget på den præcise matematiske model af objektet kontrolleret så AC motorisk kontrol styres af kontrolelementet eksterne makroskopisk steady state forbigående kontrol af den elektromagnetiske proces inde i motoren. Vektor kontrol forvandler den ulineære variabel af komplekset kobling inde AC motor til en DC variabel (nuværende, flux Hejseværk, spænding, osv.) Hvis relative koordinatsystem er stationære gennem koordinere transformation, indser den omtrentlig afkobling mellem kontrolelementet og finder betingelsen betingelse for at opnå en vis den optimale kontrolstrategi af målet, id = 0 kontrol er en specifik kontrolstrategi for vektor kontrol. Permanent magnet synkronmotor cross-akse nuværende afkobling er realiseret i rotoren koordinatsystem. På grund af eksistensen af id og iq dual nuværende lukket kredsløb, er motoren lavet. Iq aktuelt dynamisk følger system drejningsmoment reference (te = ktiq, kt er motor drejningsmoment koefficient) at realisere kontrolelementet motor elektromagnetisk drejningsmoment. Denne strategi til kontrol tillader den motoriske system til at have bedre output drejningsmoment linearitet og maksimal lineært moment. På samme tid, da alle strømme bruges til at generere elektromagnetisk drejningsmoment, motor overbelastning kapacitet kan udnyttes fuldt ud for at forbedre start og bremsning hastigheden af motoren, og motoren har fremragende start og bremseevne.
Vektor kontrol teknologi har oplevet mere end 20 års forskning og perfektion, og dens ydeevne i hastighed control system er fremragende. Uanset om det er i lav hastighed (konstant moment kontrol mode) eller høj hastighed (konstant power control mode), dens anti-indblanding karakteristika både bremsning karakteristika og konstant hastighed egenskaber opfylde eller overstige DC speed control system. Vektor kontrol model og algoritme er dog mere kompliceret. Det er nødvendigt at udføre koordinere transformation ved gennemførelsen. Det er vanskeligt at sikre den fuldstændige afkobling af spænding og nuværende af den motoriske system i de direkte og krydsende akser, som vil påvirke den dynamik og effektivitet af det motoriske system.
