现代交流伺服系统 课件 第7、8章 永磁同步电动机伺服系统的特殊问题、 交流永磁伺服系统的控制形式和控制器.pptx

;内容提要

7.1PMSM的d-q轴基本数学模型

7.2磁阻转矩的利用

7.3永磁伺服电动机的弱磁调速控制问题

7.4交流永磁伺服电动机初始定向问题的讨论; 为了分析与控制简单起见，采用了不计铁损、涡流损失的d、q轴基本数学模型。主要出于对电流控制方法的考虑，而不计运动方程与负载特性的研究。

各状态变量之间的关系的矢量图如图7-1所示。;?;?;?;?;?;?;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;内容提要

8.1转矩控制/电流控制、电流控制器

8.2速度控制与速度控制器

8.3位置控制与位置控制器;?; 速度控制器的目标是要使伺服电动机所驱动的负载按着所要求的恒值或任何速度变化规律运动。它是在全运动过程中体现的品质要求，一般来说，速度控制通常采用PI型控制器，构成一个速度无误差控制器，不但可使系统稳定，而且能有足够的稳定裕度。

下图为一些常见的速度控制系统。; 由于电流响应很快，其响应远远大于转子速度响应，因此为了简化速度环的设计，可以把电流闭环视为一个小惯性环节，或当作一个比例因子来看。

通常按伺服系统开环传递函数分母中含有积分环节的个数区分为不同型别的伺服系统。其中，0型系统的稳态精度低，Ⅲ型及以上的系统又很难稳定。为了保证系统的稳定性和较高的稳态精度，根据伺服系统的输入信号，通常可以采用Ⅰ型或Ⅱ型系统。典型Ⅰ型系统的开环传递函数为：

其中，T为电机转子系统的惯性时间常数；K为系统的开环增益。;?; 对于典型的Ⅰ型系统的开环传递函数，包含开环增益K和系统时间常数T两个参数。其中，时间常数T在实际系统中视为被控对象和电机本身所固有的，所以K是唯一待定参数。下面就介绍开环增益K值与系统主要性能之间的关系。

(1)稳态跟随性能与系统的开环增益的关系

系统稳态跟随性能指标，可用不同输入信号作用下的稳态误差大小来表示。Ⅰ型系统在几种典型输入信号的作用下，产生的稳态误差情况如下表8-1所示。

同时可以得出结论：不能将加速度信号输入Ⅰ型伺服系统中。;?;(3)典型Ⅰ型伺服系统抗扰性能指标与参数关系;?;;;;;;;;;