FOC控制中,速度控制模塊輸入為轉速之差,輸出為三相參考電流的幅值Is.推導過程是怎樣的?

FOC控制中,速度控制模塊輸入為轉速之差,輸出為三相參考電流的幅值Is.除去PI控制後的推導過程是怎樣的?。轉速之差與Is之間公式是什麼?


瀉藥,老本行問題。。。

首先,題主的問題問的太含糊,只問FOC控制,而沒有提到控制對象的什麼類型的電機。那我就以常見的同步電機矢量控制為例回答一下題主的問題吧。

為了清楚起見,先上一幅同步電機FOC原理圖:

上圖中,我用紅色框起來的就是速度控制模塊。我們可以看到主控指令是給定速度 omega^{*} ,速度給定 與速度反饋比較後,速度之差送到了速度調節器ST(這裡一般就是PI控制器了),然後輸出轉矩給定 T^{*} ,而不是題主說的電流量。

那電流量是怎麼得到的呢?

是用轉矩給定 除以有效磁通 Phi_{M} ,得定子電流轉矩分量給定 i_{T1}^{*} .

至於公式推導,矢量控制的依據就是以下兩個公式:

總結一下:速度反饋和速度給定做差之後,給到速度控制器,得到轉矩,然後除以磁通得到電流。


搞清楚了。以下借用論壇的回答:

PI內部是沒有物理量轉換過程的,它僅僅是一個「有差就調」的原理,這也是為什麼需要反饋的原因。打個比方,你開窗通風,風大了就關小點,風小了就開大點,最終能得到你想要的風量,但你自已也並不清楚窗戶開度與風速的轉換式。

vd和vq表示電壓是 因為你在vd、vq給了數就能在電機端得到相應的電壓,這是由PWM調製演算法和逆變器主電路決定的,跟你前面的PI調節器沒關係。PI調節器只不過是不斷調節這個電壓,使得電流能跟蹤而已。

PI只是在不停的調製它的輸出,它只需要給出一個比例值就行,並不需要給出真實的我們到底需要多大的電壓,真實的電壓到底等於多少是由逆變器上加的母線電壓Udc(它決定了六個基準向量的大小,也決定了相電壓的峰值,即決定了最大不失真圓形電壓矢量邊界)和PI給的比例值經過ipark,svpwm運算後給出的兩個基準電壓和零矢量電壓作用的時間來決定。


電機電磁轉矩=負載轉矩+轉動慣量×加速度,

改變電磁轉矩可以改變加速度,進而調節旋轉速度。這是電機速度調節的物理基礎。

所以建立速度閉環調節器,輸出是轉矩比較好。

以正轉為例,速度調節穩定狀態下突加反向負載,實際速度相對於指令下降,調節器輸入速度誤差為正,故輸出轉矩產生正增量,經過多拍調節,加速度為正,電機轉速回升。這就形成了負反饋系統。

無論同步或非同步電機,考慮到恆定磁通下,電磁轉矩和轉矩電流成正比,速度調節器輸出也可以是轉矩電流。

如果把速度調節器輸出認為是電機電流幅值,則調節效果會下降,而且電機四象限運行會有問題。

如果把速度調節器輸出認為是電機電壓幅值或是其他同步軸系電壓分量,則近似更多,調節效果更差。


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