发表于:2006-05-15 19:42:00
楼主
直流电机调速中有两个现象目前无法准确解释,请教电机控制和控制理论的高手。
控制对象:直流电机,转速调节,单象限,PWM调速;
控制算法:双环控制,均为数字PI调节器;
硬件:带AD和PWM的8位MCU + MOS管 + 直流电源
现象1:空载时,给定100%正阶跃,超调量Mp=3%,振荡次数N=1,静差△=±1%
给定50%的负阶跃,超调量Mp=20%,震荡次数N=2,静差△=±1%
现象2:空载稳态时,对电机施加一恒定负载,转速稍微降低后即上升,一直偏离空载稳态值而无法调回空载的稳态转速(给定不变);若该负载越大,转速偏离量越大,但是将该负载去掉,转速迅速恢复到空载稳态值。
系统描述:
转速环结构:转速PI运算结果的区间为[-A,A],经过该限幅后再加上偏置量A,乘以转换系数算出给定电流,其区间对应[0,2a]。
电流环:电机反馈电流采样值均加上一偏置电流a,即当实际电流为0时,反馈电流为0+a=a。以转速环的给定电流和经过偏置后的反馈电流值为偏差,经过电流PI运算后输出控制量CurrentUk,再转换成占空比[0~100%]输出。
其中,转速环的控制周期8倍于电流环。
参数选择时,转速环ST设计为一易饱和的结构,电流环则相对难以饱和(给定阶跃时)。
转速给定加了低通滤波;
电流环的给定电流和反馈电流均加了等时间常数的低通滤波;
电流环输出值也加了低通滤波(为使PWM变化相对平滑一些)。
电机空载时,电流约为0.5A,转速环最大给定电流可为15A。
请大家来分析一下这两个现象的原因,并指出我的调节器结构中需要修改的地方,谢谢