交流电机数字控制系统
电流SPWM技术详解
交流电机的控制性能主要取决于转矩或者电流的控制质量，为了满足电机控制良好的动态响应，并在极低转速下亦能平稳运转这一要求，经常采用电流的闭环控制，即采用电流SPWM技术。此外，在有源滤波及各种DC-AC电源中，也广泛应用这一技术。这就变成为典型的电压SPWM技术了。图3-10 电流预测和无差拍控制PWM方案a）电流预测PWM b）无差拍控制PWM
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2023-06-27
如何选择电压矢量？
下面给出具体的电压矢量选择方法。表中，u0或u7的选择应根据最少开关次数的原则进行。表5-1 直接转矩控制策略中电压矢量选取（一）表5-2 直接转矩控制策略中电压矢量选取（二）表5-3 直接转矩控制策略中电压矢量选取值得一提的是，在上述表中，当需要减小转矩时，都选择了零矢量，而没有考虑磁链调节器的输出。
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2023-06-27
模型参考自适应法（MRAS）优化技术探究
C.Schauder首次将模型参考自适应法引入导步电机转速辨识中，这也是首次基于稳定性理论设计异步电机转速的辨识方法，其推导如下。图5-30 模型参考自适应角速度辨识算法框图由于C.Schauder仍然采用电压模型法转子磁链观测器来作为参考模型，电压模型的一些固有缺点在这一辨识算法中依然存在。
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2023-06-27
连续域离散化的优化方案
连续域离散化的设计方法是把离散的计算机控制系统看成连续系统，按照连续系统的设计方法设计计算机控制系统，求得满足性能指标的连续控制器的数学模型。下面简要介绍一下这些离散化方法。在数字控制系统中，广泛使用数字PID调节器，它就是把连续域的PID调节器进行离散化得到的。
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2023-06-27
如何选择微处理器芯片？
在总体方案确定之后，首要的任务就是选择一种合适的微处理器芯片。正如前面所讲的，微处理器芯片的种类繁多，选择合适的微处理器芯片是交流电机的数字控制系统设计的关键之一。现将各种字长微处理器的用途简述如下。
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2023-06-27
神经元网络法在数据处理中的应用
近年来，随着智能控制思想的发展，基于人工神经元网络的方法也被利用来进行速度估计。将式表示为式中可采用图4-38所示的两层线性神经元网络模型来代表式。一般来说，基于人工神经元网络的方法在理论研究上还不太成熟，其硬件实现有一定难度，通常需要专门的硬件来支持，使得这一方法的应用尚处于起步阶段，离实用化还有一段路要走。
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2023-06-27
自控式同步电机的结构与工作原理详解
图6-1 自控式同步电机系统基本结构框图自控式同步电机与直流电机相比，其本质上是一样的。从电机内部磁场和绕组间关系来看，直流电机实际上是一台自控式同步电机。这便是自控式同步电机的自然换相控制。结合这些控制，自控式同步电机调速系统在性能上与直流调速系统相近，又由于它的结构上优势，使其成为取代直流调速系统成为可能。
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2023-06-27
设计无纹波最少拍控制系统
最少拍无纹波控制系统设计就是要求当k≥N时，e保持恒定值或为零，N为某正整数。最少拍无纹波设计中，为了消除纹波，会使系统的调节时间加长或者调节性能变坏。
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2023-06-27
无速度传感器PMSM系统的优缺点分析
图6-19 一相电流暂态响应波形3）机械传感器及其辅助电路增加了调速系统的成本，某些高精度传感器的价格甚至可与电机本身价格相比。图6-20 PMSM的线电压和相电压波形为了克服使用机械传感器给调速系统带来的缺陷，许多学者开展了无机械传感器交流调速系统的研究。
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2023-06-27
设计最少拍控制系统：优化方案
最少拍控制设计是系统在典型的输入作用下，设计出数字调节器，使系统的调节时间最短或者系统在有限个采样周期内结束过渡过程。最少拍控制系统的设计任务就是设计一个数字调节器，使系统到达稳定时所需要的采样周期数最少，而且系统在采样点的输出值能准确地跟踪输入信号，不存在静差，对任何两个采样周期中间的过程则不作要求。
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2023-06-27
接口和外围设备：实现外部连接的关键要素
图2-8 R-D转换器的功能框图2.通信接口在微处理器与其他微处理器或外围设备间传送数据时，可用串行或并行方法实现，一般常用串行传输。一种方案是由键盘显示模块和控制系统的微处理器通过串行通信接口进行连接，或者设计成为远程操作器。8279是一种设计用于Intel微机的通用可编程键盘显示I/O接口器件，能够做到同时执行键盘和显示操作而又不会加重CPU的负担。芯片和CPU之间设置了按键中断输出线，从而完成CP
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2023-06-27
开环变频调速系统的优化探讨
异步电机的开环控制系统是指不带速度反馈的变频调速系统，即通常所说的通用变频器。开环控制系统结构简单，工作可靠，调速范围较大，并且对数字控制的运算速度要求不高。图3-32为开环通用变频器控制电路框图。图3-42 过电压检测信号的输入接口电路在通用变频器的实际应用当中，经常会要求控制系统对外输出模拟控制信号。
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2023-06-27
研究转矩控制性能分析方法
在直接转矩控制系统中，转矩控制是最重要的，下面对其性能进行分析。由式不难看出，当Ψr和us垂直时，转矩响应是最快的。在直接转矩控制系统中，无论是基于逆变器的安全使用还是控制策略的要求，限流措施都是必需的。图5-5 定转子磁链幅值相位比较将Ψr≈Ψs代入式得从这个动态转矩公式可以知道，施加的电压矢量与当前定子磁链相垂直时，能够得到最大的转矩变化量。
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2023-06-27
如何设计状态观测器以实现状态反馈？
为了实现状态反馈，除了可以利用不完全状态反馈或输出反馈外，最常用的方法是利用观测器来观测或估计系统的状态。图1-19 闭环状态估计器根据图1-19，可得观测器的方程式中，L是观测器的n×r维反馈增益矩阵。观测器的设计要合理地确定增益矩阵L。
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2023-06-27
数字PID调节器的优化改进
积分分离PID调节器可表示为式中，β0为逻辑系数。由图可见，采用积分分离PID调节器后控制系统的性能确实有了较大的改善。当使用完全微分算法时将上式离散化，可得由式可得可见，普通数字PID调节器的微分作用只在第一个采样周期内起作用，不能按照偏差变化的趋势在整个调节过程中起作用。
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2023-06-27
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