時間:2024-12-17 14:49:56來源:21ic電子網(wǎng)
一、矢量控制有哪些特點(diǎn)
1、需要量測(或是估測)電機(jī)的速度或位置,若估測電機(jī)的速度,需要電機(jī)電阻及電感等參數(shù),若可能要配合多種不同的電機(jī)使用,需要自動調(diào)適(autotuning)程序來量測電機(jī)參數(shù)。
2、借由調(diào)整控制的目標(biāo)值,轉(zhuǎn)矩及磁通可以快速變化,一般可以在5-10毫秒內(nèi)完成。
3、若使用PI控制,步階響應(yīng)會有過沖。
4、功率晶體的切換頻率(載波)一般為定值。
5、轉(zhuǎn)矩的精確度和控制系統(tǒng)中使用的電機(jī)參數(shù)有關(guān),因此若因?yàn)殡姍C(jī)溫度變化.造成轉(zhuǎn)子電阻阻值提高.會造成誤差的變大。
6、對處理器效能的要求較高,至少每一毫秒需執(zhí)行一次電機(jī)控制的算法。
二、步進(jìn)電機(jī)如何將矢量控制和神經(jīng)控制結(jié)合
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移或線位移的電機(jī)。它廣泛應(yīng)用于各種自動化設(shè)備和精密控制系統(tǒng)中。矢量控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是兩種先進(jìn)的控制策略,可以提高步進(jìn)電機(jī)的性能和精度。
(一)矢量控制
矢量控制是一種基于磁場定向的控制方法,通過調(diào)整電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩分量,實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的精確控制。矢量控制可以分為直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)和間接轉(zhuǎn)矩控制(ITC)兩種。
1、直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)
直接轉(zhuǎn)矩控制是一種基于空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的控制方法。它通過調(diào)整電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩分量,實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的精確控制。DTC的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度快,控制精度高,但需要實(shí)時計算電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩,計算量較大。
2、間接轉(zhuǎn)矩控制(ITC)
間接轉(zhuǎn)矩控制是一種基于磁場定向的控制方法。它通過調(diào)整電機(jī)的電流分量,實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的精確控制。ITC的優(yōu)點(diǎn)是計算量較小,但響應(yīng)速度和控制精度相對較低。
(二)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是一種基于人工智能的控制方法,通過模擬人腦神經(jīng)元的連接和處理信息的方式,實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的精確控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制可以分為前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制兩種。
1、前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是一種基于輸入信號的控制方法。它通過輸入電機(jī)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速等信號,經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多層處理,輸出電機(jī)的控制信號。前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,易于實(shí)現(xiàn),但對電機(jī)的動態(tài)特性和非線性特性的適應(yīng)性較差。
2、反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是一種基于誤差信號的控制方法。它通過輸入電機(jī)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速等信號和誤差信號,經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多層處理,輸出電機(jī)的控制信號。反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)點(diǎn)是對電機(jī)的動態(tài)特性和非線性特性的適應(yīng)性較強(qiáng),但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)難度較大。
(三)步進(jìn)電機(jī)的矢量控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的結(jié)合
將矢量控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制相結(jié)合,可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn),提高步進(jìn)電機(jī)的性能和精度。具體實(shí)現(xiàn)方法如下:
1、矢量控制與前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的結(jié)合
在矢量控制的基礎(chǔ)上,引入前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,可以提高電機(jī)的響應(yīng)速度和控制精度。具體實(shí)現(xiàn)方法如下:
(1)首先,通過矢量控制方法計算電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩分量,得到電機(jī)的控制信號。
(2)然后,將電機(jī)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速等信號和誤差信號輸入前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),經(jīng)過多層處理,得到電機(jī)的控制信號。
(3)最后,將矢量控制和前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制得到的控制信號進(jìn)行融合,得到最終的電機(jī)控制信號。
2、矢量控制與反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的結(jié)合
在矢量控制的基礎(chǔ)上,引入反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,可以提高電機(jī)的動態(tài)特性和非線性特性的適應(yīng)性。具體實(shí)現(xiàn)方法如下:
(1)首先,通過矢量控制方法計算電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩分量,得到電機(jī)的控制信號。
(2)然后,將電機(jī)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速等信號和誤差信號輸入反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),經(jīng)過多層處理,得到電機(jī)的控制信號。
(3)最后,將矢量控制和反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制得到的控制信號進(jìn)行融合,得到最終的電機(jī)控制信號。
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