永磁同步電機(jī)控制系列的數(shù)學(xué)模型（3）：電流內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)

1 電流內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)

矢量控制系統(tǒng)的電流環(huán)是對(duì) iq進(jìn)行控制，控制的是定子電流，進(jìn)而控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩。

電流內(nèi)環(huán)的作用是在電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中能夠以最大電流啟動(dòng)，同時(shí)在外部擾動(dòng)是能夠快速恢復(fù)，加快動(dòng)態(tài)跟蹤響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

上圖為電流內(nèi)環(huán)的流程圖，電流內(nèi)環(huán)的輸入為電流信號(hào)的誤差值，輸出為參考電壓，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。第一個(gè)環(huán)節(jié)是PI調(diào)節(jié)器，第二個(gè)環(huán)節(jié)是延遲環(huán)節(jié)，第三個(gè)環(huán)節(jié)是PWM環(huán)節(jié)。

其中電機(jī)傳遞函數(shù)可通過(guò)近似處理為：

在開(kāi)關(guān)頻率為10KHZ時(shí)，由于開(kāi)關(guān)頻率較高，就可以把延遲環(huán)節(jié)和PWM環(huán)節(jié)合并處理，記 td = Ts ,并將 Kpwm看成 1 來(lái)處理，可得以下流程圖：

對(duì)以上流程圖分析，將電流環(huán)按照典型的 I 型系統(tǒng)來(lái)整定。

則開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)：

一階系統(tǒng)按 KT = 0.5 計(jì)算得出

2 轉(zhuǎn)速外環(huán)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)速外環(huán)設(shè)計(jì)合理的話，可以減少擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響、減小轉(zhuǎn)速波動(dòng)，使得系統(tǒng)工作在穩(wěn)定狀態(tài)。

由二階系統(tǒng)自身性能，在阻尼比為0.707時(shí)性能最佳，即可推：

將轉(zhuǎn)速環(huán)按二階典型環(huán)節(jié)整定，

編輯：hfy