6ES7331-7KF02-0AB0，6ES7331-7KF02-0AB0

6ES7331-7KF02-0AB0

 

6ES7331-7KF02-0AB0
直接轉(zhuǎn)矩控制的特征是控制定子磁鏈，是直接在定子靜止坐標系下，以空間矢量概念，通過檢測到的定子電壓、電流，直接在定子坐標系下計算與控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能。它不需要將交流電動機化成等效直流電動機，因而省去了矢量變換中的許多復(fù)雜計算，它也不需要模仿直流電動機的控制，從而也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型，而只需關(guān)心電磁轉(zhuǎn)矩的大小，因此控制上對除定子電阻外的所有電機參數(shù)變化魯棒性良好，所引入的定子磁鏈觀測器能很容易得到磁鏈模型，并方便地估算出同步速度信息，同時也很容易得到轉(zhuǎn)矩模型，磁鏈模型和轉(zhuǎn)矩模型就構(gòu)成了完整的電動機模型，因而能方便地實現(xiàn)無速度傳感器控制，如果在系統(tǒng)中再設(shè)置轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，即可進一步得到高性能動態(tài)轉(zhuǎn)矩控制了。
 
需要說明的是，直接轉(zhuǎn)矩控制的逆變器采用不同的開關(guān)器件，控制方法也有所不同。Depenbrock初提出的直接自控制理論，主要在高壓、大功率且開關(guān)頻率較低的逆變器控制中廣泛應(yīng)用。目前被應(yīng)用于通用變頻器的控制方法是一種改進的、適合于高開關(guān)頻率逆變器的方法。1995年ABB公司首先推出的ACS600系列直接轉(zhuǎn)矩控制通用變頻器，動態(tài)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度已達到<2ms，在帶速度傳感器PG時的靜態(tài)速度精度達土0.001%，在不帶速度傳感器PG的情況下即使受到輸入電壓的變化或負載突變的影響，同樣可以達到±0.1%的速度控制精度。其他公司也以直接轉(zhuǎn)矩控制為努力目標，如富士公司的FRENIC5000VG7S系列高性能無速度傳感器矢量控制通用變頻器，雖與直接轉(zhuǎn)矩控制方式還有差別，但它也已做到了速度控制精度±0.005%，速度響應(yīng)100Hz、電流響應(yīng)800Hz和轉(zhuǎn)矩控制精度±3%（帶 PG）。其他公司如日本三菱、日立、芬蘭VASON等新的系列產(chǎn)品采取了類似無速度傳感器控制的設(shè)計，性能有了進一步提高。
（1）動態(tài)速度估計法　主要包括轉(zhuǎn)子磁通估計和轉(zhuǎn)子反電勢估計。都是以電機模型為基礎(chǔ)，這種方法算法簡單、直觀性強。由于缺少無誤差校正環(huán)節(jié)，抗干擾的能力差，對電機的參數(shù)變化敏感，在實際實現(xiàn)時，加上參數(shù)辨識和誤差校正環(huán)節(jié)來提高系統(tǒng)抗參數(shù)變化和抗干擾的魯棒性，才能使系統(tǒng)獲得良好的控制效果。
 
（2）PI自適應(yīng)控制器法　其基本思想是利用某些量的誤差項，通過PI自適應(yīng)控制器獲得轉(zhuǎn)速的信息，一種采用的是轉(zhuǎn)矩電流的誤差項；另一種采用了轉(zhuǎn)子q軸磁通的誤差項。此方法利用了自適應(yīng)思想，是一種算法結(jié)構(gòu)簡單、效果良好的速度估計方法。
 
（3）模型參考自適應(yīng)法（MRAS）　將不含轉(zhuǎn)速的方程作為參考模型，將含有轉(zhuǎn)速的模型作為可調(diào)模型，2個模型具有相同物理意義的輸出量，利用2個模型輸出量的誤差構(gòu)成合適的自適應(yīng)律實時調(diào)節(jié)可調(diào)模型的參數(shù)（轉(zhuǎn)速），以達到控制對象的輸出跟蹤參考模型的目的。根據(jù)模型的輸出量的不同，可分為轉(zhuǎn)子磁通估計法、反電勢估計法和無功功率法。轉(zhuǎn)子磁通法由于采用電壓模型法為參考模型，引入了純積分，低速時轉(zhuǎn)子磁通估計法的改進，前者去掉了純積分環(huán)節(jié)，改善了估計性能，但是定子電阻的影響依然存在；后者消去了定子電阻的影響，獲得了更好的低速性能和更強的魯棒性。總的說來，MRAS是基于穩(wěn)定性設(shè)計的參數(shù)辨識方法，保證了參數(shù)估計的漸進收斂性。但是由于MRAS的速度觀測是以參考模型準確為基礎(chǔ)的，參考模型本身的參數(shù)準確程度就直接影響到速度辨識和控制系統(tǒng)的成效。
 
（4）擴展卡爾曼濾波器法　將電機的轉(zhuǎn)速看作一個狀態(tài)變量，考慮電機的五階非線性模型，采用擴展卡爾曼濾波器法在每一估計點將模型線性化來估計轉(zhuǎn)速，這種方法可有效地抑制噪聲，提高轉(zhuǎn)速估計的精確度。但是估計精度受到電機參數(shù)變化的影響，而且卡爾曼濾波器法的計算量太大。
 
（5）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法　利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)替代電流模型轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器，用誤差反向傳播算法的自適應(yīng)律進行轉(zhuǎn)速估計，網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值為電機的參數(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法在理論研究還不成熟，其硬件的實現(xiàn)有一定的難度，使得這一方法的應(yīng)用還處于起步階段。

 

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