Ut*:转矩电压控制命令
图
2 系统控制框图
(1) 电流环:控制回路的内环为
电流环,应用
d-q 变换将采样到
的电流值从三相静止坐标系分解
到与转子磁链同步旋转的两相直
角坐标系的的
d、q 轴,实际上得
到了转矩电流采样分量
It^和励磁电流采样分量 Im^。采用最大转矩控制方式时,励磁电流给定
分量
Im*为零,使转矩电流分量达到最大。转矩电流给定分量 It*由外环速度环计算给出。电流环
中给定电流分量与实际电流分量的差值经过
PI 调节器以后得到输出的 d、q 轴电压分量 Ut*和
Um*,即得到了输出的电压空间矢量。
(2) 速度环:外环为速度环,计算转矩电流给定分量 It*,其值为转速指令 n*和转速反馈 n^的
差值经过
PI 调节器计算出的结果。控制过程中,转矩的扰动通过速度的变化传递给电流环进行
补偿。
(3) PWM 空间矢量输出:计算得到的电压空间矢量应用空间矢量法
进行矢量分解后,以
PWM 方式输出三相电压信号,经过逆变器功率输出部分后,即得到了电机的三相控制电压。
2.3 需要实现的特殊功能
针对用于电梯电气拖动系统的要求和永磁同步电机的特点,需要考虑以下一些特殊功能的实现:
(1) 转子初始位置辨识功能
与异步感应电机不同,永磁同步电机转子磁链的位置由转子的实际位置确定。电机运行前,需要
辨识并记录转子磁链的初始位置。通常的做法是电机三相加直流电压,直流锁定转子并记录转子
位置。对于永磁同步电机控制系统,转子磁链初始位置的精度直接影响到控制性能。
(2) 预转矩补偿功能
电梯运行过程中,由于轿箱本身重力的原因,机械抱闸打开的瞬时,相当于系统加入了一个阶
跃转矩扰动。这个阶跃扰动使整个电梯拖动系统动态性能变差。为了改善系统动态性能,需要加
入预转矩补偿功能。补偿的好坏,很大程度上的影响了电梯系统的舒适性。
2.3 低速性能的提高
为了使无齿轮电梯系统达到满意的效果,低速性能的提高是关键。解决这个问题设计到位
置信号处理方法、
EMC 干扰、数字控制器的计算精度以及控制方式等多方面因素。
(1) 高精度的位置检测
系统采用高精度正余弦编码器作
为位置传感器,使用
1 枚处理器
单独处理位置信号,信号处理电