直流电机调速中有两个现象目前无法准确解释,请教高手 点击:1311 | 回复:7



李谦

    
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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



浓茶

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发表于:2006-05-15 22:02:00
1楼
是自己开发的调试器吗?
真牛!

耐压

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发表于:2006-05-16 10:24:00
2楼
初步分析,第一个现象与调速器为单象限有关,如果可以四象限工作,或许会好;第二个现象如果是:对电机施加一恒定负载,转速稍微降低后即上升,但上升不到原来的空载稳态值,而一直偏离空载稳态值的话,估计是速度调节器的参数还不是最佳。

行云止水

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发表于:2006-05-18 15:18:00
3楼
太佩服你了,能不能详细说一下你的反馈环及PI调节,我打算做一个调速系统,但是苦于没有参考资料,反馈制一块自己搞不懂具体如何弄。我打算用单片机的PWM来控制晶体管或晶闸管来调速

COOPERSH1

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发表于:2006-05-25 13:41:00
4楼
估计是两个环的周期大小不匹配!

ZY123

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发表于:2006-06-07 14:54:00
5楼
基本同意“耐压”的分析,正常情况应该是内环(电流环)易饱和,外环(速度环)不易饱和,为什么要加偏置,依据是什么?

海棠

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发表于:2006-06-19 18:18:00
6楼
不明白

aAZzzz

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发表于:2006-06-25 23:54:00
7楼
第二个现象我认为是因为转速环开环了。
可能参数取的有问题。

瞎猜的阿。

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