運動控制系統(tǒng)總結ppt課件

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運動控制系統(tǒng)總結,第1章 緒論,1,什么是運動控制系統(tǒng),運動控制系統(tǒng)是以機械運動的驅動設備——電動機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機構，在自動控制理論的指導下組成的電氣傳動自動控制系統(tǒng)。,2,運動控制系統(tǒng)及其組成,3,直流調速系統(tǒng),直流電動機的數(shù)學模型簡單，轉矩易于控制。 換向器與電刷的位置保證了電樞電流與勵磁電流的解耦，使轉矩與電樞電流成正比。,4,交流調速系統(tǒng),交流電動機（尤其是籠型感應電動機）結構簡單 交流電動機動態(tài)數(shù)學模型具有非線性多變量強耦合的性質，比直流電動機復雜得多。,5,運動控制系統(tǒng)的轉矩控制規(guī)律,忽略阻尼轉矩和扭轉彈性轉矩，運動控制系統(tǒng)的簡化運動方程式,6,,轉矩控制是運動控制的根本問題 磁鏈控制同樣重要,7,生產機械的負載轉矩特性,生產機械的負載轉矩TL是一個必然存在的不可控擾動輸入。,8,恒轉矩負載,a）位能性恒轉矩負載 b) 反抗性恒轉矩負載,9,恒功率負載,10,直流調速系統(tǒng),電樞回路,11,調節(jié)直流電動機轉速的方法,（1）調節(jié)電樞供電電壓； （2）減弱勵磁磁通； （3）改變電樞回路電阻。,12,,,13,,,14,,,調磁調速特性曲線,15,第2章,,轉速反饋控制的直流調速系統(tǒng),16,晶閘管整流器-電動機系統(tǒng),,17,電流連續(xù)時V-M系統(tǒng)的機械特性,,18,晶閘管觸發(fā)電路與整流裝置的傳遞函數(shù),輸入輸出關系為,19,直流PWM變換器-電動機系統(tǒng),,20,,,電壓和電流波形,不可逆PWM變換器-直流電動機系統(tǒng),21,,一般電動狀態(tài)的電壓、電流波形,有制動電流通路的不可逆 PWM變換器-直流電動機系統(tǒng),22,,圖2-11 有制動電流通路的不可逆PWM變換器-直流電動機系統(tǒng),的正脈沖比 負脈沖窄 ，,始終為負。,制動狀態(tài)的電壓、電流波形,23,,(d) 輕載電動狀態(tài)的電流波形,VT1、VD2、VT2和VD1 四個管子輪流導通。,24,,直流PWM調速系統(tǒng)（電流連續(xù)）的機械特性,25,轉速控制的要求和穩(wěn)態(tài)調速性能指標,調速范圍 靜差率s,26,,圖2-14 不同轉速下的靜差率,特性a和b的硬度相同， 特性a和b額定速降相同， 特性a和b的靜差率不相同。,靜差率指標應以最低速時所能達到的數(shù)值為準,27,調速范圍、靜差率和額定速降之間的關系,28,轉速反饋控制直流調速系統(tǒng),,29,,30,轉速負反饋閉環(huán)直流調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構框圖,,31,,圖2-21 額定勵磁下直流電動機的動態(tài)結構框圖 (a)電壓電流間的結構框圖 (b)電流電動勢間的結構框圖 (c)直流電動機的動態(tài)結構 框圖,32,反饋控制規(guī)律,,33,2.4 直流調速系統(tǒng)的數(shù)字控制,34,數(shù)字測速方法的精度指標,當被測轉速由n1變?yōu)閚2時，引起記數(shù)值增量為1，則該測速方法的分辨率是 轉速實際值和測量值之差與實際值之比定義為測速誤差率,35,M法測速,記取一個采樣周期內旋轉編碼器發(fā)出的脈沖個數(shù)來算出轉速的方法稱為M法測速，又稱頻率法測速。 (2-77),,36,M法測速分辨率為 （2-78） M法測速的分辨率與實際轉速的大小無關。 M法的測速誤差率的最大值為 （2-79） δmax與M1成反比。轉速愈低，M1愈小，誤差率愈大。,,,37,T法測速,T法測速是測出旋轉編碼器兩個輸出脈沖之間的間隔時間來計算轉速，又被稱為周期法測速。,準確的測速時間是用所得的高頻時鐘脈沖個數(shù)M2計算出來的，即 ， 電動機轉速為 （2-80）,38,,T法測速的分辨率定義為時鐘脈沖個數(shù)由M2變成(M2-1)時轉速的變化量， （2-81） 綜合式（2-80）和式（2-81），可得 (2-82) T法測速的分辨率與轉速高低有關，轉速越低，Q值越小，分辨能力越強。,,39,M/T法測速,在M法測速中，隨著電動機的轉速的降低，計數(shù)值減少，測速裝置的分辨能力變差，測速誤差增大。 T法測速正好相反，隨著電動機轉速的增加，計數(shù)值減小，測速裝置的分辨能力越來越差。 綜合這兩種測速方法的特點，產生了M/T測速法，它無論在高速還是在低速時都具有較高的分辨能力和檢測精度。,40,,在高速段，與M法測速的分辨率完全相同。 在低速段，M1＝1，M2隨轉速變化，分辨率與T法測速完全相同。 M/T法測速無論是在高速還是在低速都有較強的分辨能力。,41,2.5.2帶電流截止負反饋環(huán)節(jié)的 直流調速系統(tǒng),,圖2-38 電流截止負反饋環(huán)節(jié) （a）利用獨立直流電源作比較電壓（b）利用穩(wěn)壓管產生比較電壓,42,,圖2-40 帶電流截止負反饋的閉環(huán)直流調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構框圖,43,圖2-41 帶電流截止負反饋比例控制閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的靜特性,CA段 : 電流負反饋被截止 AB段 : 電流負反饋起作用,44,第3章,轉速、電流反饋控制的直流調速系統(tǒng),45,起動電流呈矩形波，轉速按線性增長。這是在最大電流（轉矩）受限制時調速系統(tǒng)所能獲得的最快的起動（制動）過程。,圖3-1 時間最優(yōu)的理想過渡過程,46,,圖3-3 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結構圖 α——轉速反饋系數(shù) β——電流反饋系數(shù),47,AB段是兩個調節(jié)器都不飽和時的靜特性，IdIdm, n=n0。 BC段是ASR調節(jié)器飽和時的靜特性，Id=Idm, nn0。,,圖3-4 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的靜特性,48,,根據各調節(jié)器的給定與反饋值計算有關的反饋系數(shù)： 轉速反饋系數(shù) (3-6) 電流反饋系數(shù) (3-7) 兩個給定電壓的最大值U*nm和U*im由設計者選定。,,49,3.2 轉速、電流反饋控制直流調速系統(tǒng)的數(shù)學模型與動態(tài)過程分析,3.2.1 轉速、電流反饋控制直流調速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型,,圖3-5 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖,50,,圖3-6 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)起動過程的轉速和電流波形,電流Id從零增長到Idm， 然后在一段時間內維持 其值等于Idm不變， 以后又下降并經調節(jié)后 到達穩(wěn)態(tài)值IdL。,51,雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的起動過程有以下三個特點： （1）飽和非線性控制 （2）轉速超調 （3）準時間最優(yōu)控制,52,3.3 轉速、電流反饋控制 直流調速系統(tǒng)的設計,3.3.1 控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標 在控制系統(tǒng)中設置調節(jié)器是為了改善系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能。 控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標包括對給定輸入信號的跟隨性能指標和對擾動輸入信號的抗擾性能指標。,53,,圖3-8 典型的階躍響應過程和跟隨性能指標,,上升時間,峰值時間,調節(jié)時間,超調量σ,54,,圖3-9 突加擾動的動態(tài)過程和抗擾性能指標,動態(tài)降落,恢復時間,55,調節(jié)器的工程設計方法,,常把Ⅰ型和Ⅱ型系統(tǒng)作為系統(tǒng)設計的目標。,56,K值越大，截止頻率?c 也越大，系統(tǒng)響應越快，相角穩(wěn)定裕度 ? 越小，快速性與穩(wěn)定性之間存在矛盾。 在選擇參數(shù) K 時，須在快速性與穩(wěn)定性之間取折衷。,,,,57,表3-1 典型Ⅰ型系統(tǒng)動態(tài)跟隨性能指標和頻域指標與參數(shù)的關系,58,,定義中頻寬： (3-23) 中頻寬表示了斜率為20dB/sec的中頻的寬度，是一個與性能指標緊密相關的參數(shù)。,59,采用“振蕩指標法”中的閉環(huán)幅頻特性峰值最小準則，可以找到和兩個參數(shù)之間的一種最佳配合。 (3-25) (3-26) 在確定了h之后，可求得 (3-29) (3-30),,,,,“振蕩指標法”中的閉環(huán)幅頻特性峰值最小準則：對于一定的h值，只有一個確定的ωc(或K)，可得到最小的閉環(huán)幅頻特性峰值Mrmin,60,,表3-4 典型Ⅱ型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標 (按Mrmin準則確定參數(shù)關系),以h=5的動態(tài)跟隨性能比較適中。,61,（控制結構和擾動作用點如圖3-15所示，參數(shù)關系符合 準則）,,表3-5 典型Ⅱ型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標與參數(shù)的關系,Cb = 2FK2T,62,控制對象的工程近似處理方法,高頻段小慣性環(huán)節(jié)的近似處理 高階系統(tǒng)的降階近似處理 低頻段大慣性環(huán)節(jié)的近似處理,63,3.3.3按工程設計方法設計轉速、電流反饋控制直流調速系統(tǒng)的調節(jié)器,用工程設計方法來設計轉速、電流反饋控制直流調速系統(tǒng)的原則是先內環(huán)后外環(huán)。 先從電流環(huán)（內環(huán)）開始，對其進行必要的變換和近似處理，然后根據電流環(huán)的控制要求確定把它校正典型I型系統(tǒng)， 再按照控制對象確定電流調節(jié)器的類型，按動態(tài)性能指標要求確定電流調節(jié)器的參數(shù)。 電流環(huán)設計完成后，把電流環(huán)等效成轉速環(huán)（外環(huán)）中的一個環(huán)節(jié)，再用同樣的方法設計轉速環(huán)為典型II型系統(tǒng)。,64,（3）內、外環(huán)開環(huán)對數(shù)幅頻特性的比較 外環(huán)的響應比內環(huán)慢，這是按上述工程設計方法設計多環(huán)控制系統(tǒng)的特點。,,圖3-26 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)內環(huán)和外環(huán)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性 I——電流內環(huán) n——轉速外環(huán),65,第5章,基于穩(wěn)態(tài)模型的異步電動機調速系統(tǒng),66,異步電動機穩(wěn)態(tài)等效電路,圖5-1 異步電動機T型等效電路,,,假定條件：①忽略空間和時間諧波， ②忽略磁飽和，③忽略鐵損,67,異步電動機穩(wěn)態(tài)等效電路,,,,,簡化等效電路的相電流幅值,68,異步電動機的機械特性,異步電動機傳遞的電磁功率,機械同步角速度,,,69,異步電動機的機械特性,,,,,異步電動機的電磁轉矩（機械特性方程式 ）,70,異步電動機的機械特性,對s求導，并令,,,臨界轉差率：對應最大轉矩的轉差率,71,異步電動機的機械特性,對s求導，并令,,,最大轉矩，又稱臨界轉矩,72,不同控制方式下的機械特性,a）恒壓頻比控制 b）恒定子磁通控制 c）恒氣隙磁通控制 d）恒轉子磁通控制,73,,5.4 電力電子變壓變頻器,74,脈沖寬度調制技術,現(xiàn)代變頻器中用得最多的控制技術是脈沖寬度調制（Pulse Width Modulation），簡稱PWM。 基本思想是控制逆變器中電力電子器件的開通或關斷，輸出電壓為幅值相等、寬度按一定規(guī)律變化的脈沖序列，用這樣的高頻脈沖序列代替期望的輸出電壓。,75,5.4.2正弦波脈寬調制技術,以頻率與期望的輸出電壓波相同的正弦波作為調制波，以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波。 由它們的交點確定逆變器開關器件的通斷時刻，從而獲得幅值相等、寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖序列，這種調制方法稱作正弦波脈寬調制（Sinusoidal pulse Width Modulation，簡稱SPWM）。,76,5.4.2 正弦波脈寬調制技術,圖5-17 三相PWM逆變器雙極性SPWM波形,a) 三相正弦調制波與雙極性三角載波 b）、c）、d）三相電壓 e）輸出線電壓 f）電動機相電壓,77,5.4.4 電流跟蹤 PWM控制技術,圖5-19 電流滯環(huán)跟蹤控制的A相原理圖,,78,5.4.5 電壓空間矢量PWM（SVPWM）控制技術,把逆變器和交流電動機視為一體，以圓形旋轉磁場為目標來控制逆變器的工作，這種控制方法稱作“磁鏈跟蹤控制”，磁鏈軌跡的控制是通過交替使用不同的電壓空間矢量實現(xiàn)的，所以又稱“電壓空間矢量PWM（SVPWM，Space Vector PWM）控制”。,79,空間矢量的定義,交流電動機繞組的電壓、電流、磁鏈等物理量都是隨時間變化的，如果考慮到它們所在繞組的空間位置，可以定義為空間矢量。 定義三相定子電壓空間矢量,,k為待定系數(shù),80,空間矢量的合成,三相合成矢量,,,圖5-21 電壓空間矢量,的合成矢量,81,電壓與磁鏈空間矢量的關系,,,,,圖5-22 旋轉磁場與電壓空間矢量的運動軌跡,,圖5-23 電壓矢量圓軌跡,82,,,83,8個基本空間矢量,,2個零矢量,6個有效工作矢量,幅值為,空間互差,,84,基本電壓空間矢量圖,,圖5-24 基本電壓空間矢量圖,85,正六邊形空間旋轉磁場,,6個有效工作矢量完成一個周期，輸出基波電壓角頻率,6個有效工作矢量,每個有效工作矢量作用,順序分別作用△t時間，并使,86,正六邊形空間旋轉磁場,,圖5-26 正六邊形定子磁鏈軌跡,在一個周期內，6個有效工作矢量順序作用一次，定子磁鏈矢量是一個封閉的正六邊形。,,87,正六邊形空間旋轉磁場,,正六邊形定子磁鏈的大小與直流側電壓成正比，而與電源角頻率成反比。,,,88,正六邊形空間旋轉磁場,,在基頻以下調速時，應保持正六邊形定子磁鏈的最大值恒定。 若直流側電壓恒定，則ω1越小時， △t越大，勢必導致,,增大。,89,正六邊形空間旋轉磁場,,要保持正六邊形定子磁鏈不變，必須使,,在變頻的同時必須調節(jié)直流電壓，造成了控制的復雜性。,90,正六邊形空間旋轉磁場,,有效的方法是插入零矢量 當零矢量作用時，定子磁鏈矢量的增量,,表明定子磁鏈矢量停留不動。,,91,正六邊形空間旋轉磁場,,有效工作矢量作用時間,,當,,,零矢量作用時間,定子磁鏈矢量的增量為,,92,正六邊形空間旋轉磁場,,在時間△t1段內，定子磁鏈矢量軌跡沿著有效工作電壓矢量方向運行。 在時間△t0段內，零矢量起作用，定子磁鏈矢量軌跡停留在原地，等待下一個有效工作矢量的到來。,,,,,正六邊形定子磁鏈的最大值,,,93,正六邊形空間旋轉磁場,,在直流電壓不變的條件下，要保持,,,輸出頻率越低，△t越大，零矢量作用時間△t0也越大，定子磁鏈矢量軌跡停留的時間越長。 由此可知，零矢量的插入有效地解決了定子磁鏈矢量幅值與旋轉速度的矛盾。,,,恒定，只要使△t1為常數(shù)即可。,94,期望電壓空間矢量的合成,,在一個開關周期 T0,,,圖5-28 期望輸出電壓矢量的合成,的作用時間,,的作用時間,合成電壓矢量,95,SVPWM的實現(xiàn),,通常以開關損耗和諧波分量都較小為原則，來安排基本矢量和零矢量的作用順序，一般在減少開關次數(shù)的同時，盡量使PWM輸出波型對稱，以減少諧波分量。,,,,,,,,,,,,96,零矢量集中的實現(xiàn)方法,,按照對稱原則，將兩個基本電壓矢量的作用時間平分為二后，安放在開關周期的首端和末端。 零矢量的作用時間放在開關周期的中間，并按開關次數(shù)最少的原則選擇零矢量。 在一個開關周期內，有一相的狀態(tài)保持不變，從一個矢量切換到另一個矢量時，只有一相狀態(tài)發(fā)生變化，因而開關次數(shù)少，開關損耗小。,,,,,,,,,,97,零矢量集中的實現(xiàn)方法,,圖5-29 零矢量集中的SVPWM實現(xiàn),,,,,,,,,,,,98,零矢量分散的實現(xiàn)方法,,圖5-30 零矢量分布的SVPWM實現(xiàn),,,,,,,,,,,,99,7步完成的定子磁鏈,,,,,,,,,,,,,,,圖5-32定子磁鏈矢量的運動的7步軌跡,100,SVPWM控制的定子磁鏈,,,,,,,圖5-34 定子旋轉磁鏈矢量軌跡,定子磁鏈矢量軌跡,101,SVPWM控制的定子磁鏈,,,,,,,實際的定子磁鏈矢量軌跡在期望的磁鏈圓周圍波動。N越大，磁鏈軌跡越接近于圓，但開關頻率隨之增大。 由于N是有限的，所以磁鏈軌跡只能接近于圓，而不可能等于圓。,102,第6章,基于動態(tài)模型的異步電動機調速系統(tǒng),103,6.2 異步電動機的三相數(shù)學模型,圖6-1 三相異步電動機的物理模型,定子三相繞組軸線A、B、C在空間是固定的。 轉子繞組軸線a、b、c隨轉子旋轉。,104,異步電動機三相原始模型的非獨立性,異步電動機三相繞組為Y無中線連接，若為Δ連接，可等效為Y連接。 可以證明：異步電動機三相數(shù)學模型中存在一定的約束條件,,,,,,,,,105,異步電動機三相原始模型的非獨立性,三相變量中只有兩相是獨立的，因此三相原始數(shù)學模型并不是物理對象最簡潔的描述。 完全可以而且也有必要用兩相模型代替。,,,,,,,,,106,6.3.1 坐標變換的基本思路,兩極直流電動機的物理模型，F(xiàn)為勵磁繞組，A為電樞繞組，C為補償繞組。F和C都在定子上，A在轉子上。,,,,,,圖6-2 二極直流電動機的物理模型 F—勵磁繞組 A—電樞繞組 C—補償繞組,107,6.3.1 坐標變換的基本思路,三相變量中只有兩相為獨立變量，完全可以也應該消去一相。 所以，三相繞組可以用相互獨立的兩相正交對稱繞組等效代替，等效的原則是產生的磁動勢相等。,,108,6.3.1 坐標變換的基本思路,,圖6-3 三相坐標系和兩相坐標系物理模型,109,6.3.1 坐標變換的基本思路,圖6-4 靜止兩相正交坐標系和旋轉正交坐標系的物理模型,110,6.4.2 旋轉正交坐標系中的動態(tài)數(shù)學模型,圖6-8 定子 、轉子 坐標系到旋轉正交坐標系的變換 a）定子 、轉子坐標系 b）旋轉正交坐標系,,,,,,,,111,6.6.1按轉子磁鏈定向的同步旋轉正交坐標系狀態(tài)方程,圖6-17 靜止正交坐標系與按轉子磁鏈定向的同步旋轉正交坐標系,,,,,,,,旋轉正交dq坐標系的一個特例是與轉子磁鏈旋轉矢量 同步旋轉的坐標系。令d軸與轉子磁鏈矢量重合，稱作 按轉子磁鏈定向的同步旋轉正交坐標系，簡稱mt坐標系。,112,6.6.1按轉子磁鏈定向的同步旋轉正交坐標系狀態(tài)方程,m軸與轉子磁鏈矢量重合 為了保證m軸與轉子磁鏈矢量始終重合，還必須使,,,,,,,,,,113,6.6.1按轉子磁鏈定向的同步旋轉正交坐標系狀態(tài)方程,mt坐標系中的電磁轉矩表達式,,,,,,,,定子電流勵磁分量,,定子電流轉矩分量,,,114,6.6.2按轉子磁鏈定向矢量控制的基本思想,按轉子磁鏈定向僅僅實現(xiàn)了定子電流兩個分量的解耦，電流的微分方程中仍存在非線性和交叉耦合。 采用電流閉環(huán)控制，可有效抑制這一現(xiàn)象，使實際電流快速跟隨給定值。,,,,,,,,,115,6.6.2按轉子磁鏈定向矢量控制的基本思想,圖6-19 異步電動機矢量變換及等效直流電動機模型,,,,,,,,,116,6.6.2按轉子磁鏈定向矢量控制的基本思想,圖6-20 矢量控制系統(tǒng)原理結構圖,,,,,,,,,117,6.6.2按轉子磁鏈定向矢量控制的基本思想,圖6-21 簡化后的等效直流調速系統(tǒng),,,,,,,,,118,6.6.2按轉子磁鏈定向矢量控制的基本思想,矢量控制系統(tǒng)就相當于直流調速系統(tǒng)。 矢量控制交流變壓變頻調速系統(tǒng)在靜、動態(tài)性能上可以與直流調速系統(tǒng)媲美。,,,,,,,,,,119,6.6.3按轉子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng)的電流閉環(huán)控制方式,圖6-22 電流閉環(huán)控制后的系統(tǒng)結構圖,,,,,,,,,,轉子磁鏈環(huán)節(jié)為穩(wěn)定的慣性環(huán)節(jié)，可以采用閉環(huán)控制，也可以采用開環(huán)控制方式；而轉速通道存在積分環(huán)節(jié)，必須加轉速外環(huán)使之穩(wěn)定。,,,120,電流閉環(huán)控制,圖6-23 三相電流閉環(huán)控制的矢量控制系統(tǒng)結構圖,,,,,,,,,,,121,電流閉環(huán)控制,圖6-24 定子電流勵磁分量和轉矩分量閉環(huán)控制的矢量控制系統(tǒng)結構圖,,,,,,,,,,,,,122,6.6.5 轉子磁鏈計算,,,,,,,,,,轉子磁鏈的直接檢測比較困難，多采用按模型計算的方法。 利用容易測得的電壓、電流或轉速等信號，借助于轉子磁鏈模型，實時計算磁鏈的幅值與空間位置。 在計算模型中，由于主要實測信號的不同，又分為電流模型和電壓模型兩種。,123,計算轉子磁鏈的電流模型,,,,,,,,,,根據描述磁鏈與電流關系的磁鏈方程來計算轉子磁鏈，所得出的模型叫做電流模型。 在αβ坐標系上計算轉子磁鏈的電流模型,,124,計算轉子磁鏈的電流模型,,,,,,,,,,圖6-29 在αβ坐標系計算轉子磁鏈的電流模型,125,計算轉子磁鏈的電流模型,,,,,,,,,,在mt坐標系上計算轉子磁鏈的電流模型,,,126,計算轉子磁鏈的電流模型,,,,,,,,,,圖6-30 在mt坐標系計算轉子磁鏈的電流模型,127,計算轉子磁鏈的電流模型,,,,,,,,,,上述兩種計算轉子磁鏈的電流模型都需要實測的電流和轉速信號，不論轉速高低時都能適用。 受電動機參數(shù)變化的影響。電動機溫升和頻率變化都會影響轉子電阻，磁飽和程度將影響電感。 這些影響都將導致磁鏈幅值與位置信號失真，而反饋信號的失真必然使磁鏈閉環(huán)控制系統(tǒng)的性能降低，這是電流模型的不足之處。,,128,計算轉子磁鏈的電壓模型,,,,,,,,,,根據電壓方程中感應電動勢等于磁鏈變化率的關系，取電動勢的積分就可以得到磁鏈。 在αβ坐標系上計算轉子磁鏈的電壓模型,,,129,計算轉子磁鏈的電壓模型,,,,,,,,,,圖6-31 計算轉子磁鏈的電壓模型,130,計算轉子磁鏈的電壓模型,,,,,,,,,,電壓模型包含純積分項，積分的初始值和累積誤差都影響計算結果，在低速時，定子電阻壓降變化的影響也較大。 電壓模型更適合于中、高速范圍，而電流模型能適應低速。有時為了提高準確度，把兩種模型結合起來。,,,131,6.7異步電動機按定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統(tǒng),,,,,,,,,,直接轉矩控制系統(tǒng)的基本思想是根據定子磁鏈幅值偏差的正負符號和電磁轉矩偏差的正負符號，再依據當前定子磁鏈矢量所在的位置，直接選取合適的電壓空間矢量，減小定子磁鏈幅值的偏差和電磁轉矩的偏差，實現(xiàn)電磁轉矩與定子磁鏈的控制。,,132,6.7.1定子電壓矢量對定子磁鏈與電磁轉矩的控制作用,,,轉差頻率,將旋轉坐標系dq按定子磁鏈定向，把電壓矢量沿dq軸分解。 d軸分量決定了定子磁鏈幅值的增減。,,133,6.7.1定子電壓矢量對定子磁鏈與電磁轉矩的控制作用,,,q軸分量決定定子磁鏈矢量的旋轉角速度，從而決定轉差頻率和電磁轉矩。,,,,,134,6.7.1定子電壓矢量對定子磁鏈與電磁轉矩的控制作用,,為“+”時，定子磁鏈幅值加大； 為“-”時，定子磁鏈幅值減?。?為“0”時，定子磁鏈幅值維持不變。,,,d軸分量usd,135,6.7.1定子電壓矢量對定子磁鏈與電磁轉矩的控制作用,,為“+”時，定子磁鏈矢量正向旋轉，轉差頻率增大，電流轉矩分量和電磁轉矩加大； 為“-”時，定子磁鏈矢量反向旋轉，電流轉矩分量急劇變負，產生制動轉矩； 為“0”時，定子磁鏈矢量停在原地，轉差頻率為負，電流轉矩分量和電磁轉矩減小 。,q軸分量,136,6.7.2基于定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統(tǒng),,圖6-40 直接轉矩控制系統(tǒng)原理結構圖,137,6.7.2基于定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統(tǒng),,138,