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浅谈电机中锁相环的转矩控制实现

电子设计 作者:工程师飞燕 2018-08-31 08:24 次阅读

对于电机控制系统,锁相环是作为速度环工作的,还有转矩控制问题尚待解决。电机转速控制系统的抗干扰能力取决于系统带宽,带宽越大,抗干扰的能力就越强。PLL系统的带宽与通常的速度控制系统相比要小得多。采用超前校正环节对抗干扰能力有一些改善,当干扰较小,引起的相位误差尚未超过鉴相器的线性范围时,校正环节能使系统快速人锁。但如果干扰较大,动态的相位误差超过鉴相器的线性相位跟踪范围,则会导致系统短暂失锁,需要重新捕获,转速需要较长时间才能恢复。此外,还可采用自适应控制、鲁棒性强的模糊控制或滑模控制方法作为动态的速度控制,当环路因干扰而失锁时,能快速地将转速拉回误差带内。

为了使锁相系统尽快锁定,除采用有效的转矩控制策略外,还必须保证干扰引起的相位误差不超过鉴相器的线性范围,主要的途径有:扩大鉴相器的鉴相范围,减小干扰转矩引起的相位误差变化,采用扰动观测器来观测并补偿扰动转矩等。

锁相技术早期大部分是用于直流电机,主要是由于直流电机的转矩容易控制,而且转矩响应快。随着交流传动技术的飞速发展,锁相技术在电机控制领域中也逐渐推广到异步电机、同步电机、开关磁阻电机和无刷直流电机等。锁相技术在电机转速控制系统中已经获得了广泛的应用,在进一步提高鉴相技术本身的基础上,可将锁相技术与各种先进控制方法相结合,发挥各自优势,提高控制系统的性能。



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