foc 电流环解耦_永磁同步电机矢量控制的解耦及电流环的设计

闸的情况下,系统的初始加速度均为

L

T

J

,如此看来,不管如何优化设定系统的参数,

能够改变的仅仅是加速度的变化模式及其经历过程的时间长短,而其最大加速度数值是无

法改变的。实际系统当然不会这么理想,至少传感器会有分辨率问题和滤波延时,数字控

制采样也有周期,

PWM

的开关控制也会有时延,

因此系统的响应会达不到上述分析的效果,

也就是实际的结果分析的更恶劣。

但是,另一方面制动器的释放其实不可能是瞬时的,也就是说恶劣的阶跃力矩变化状

态也是不至于发生,实际情况总应该是某种程度的斜坡力矩,这又会对启动冲击带来好的

影响!为了简单起见假设电梯启动时制动器制动力矩是单位斜坡减小的,经过理论推导可

以得出此时电梯系统的加速度数值肯定是从零逐渐增加的,而不是一开始就突然是一个最

大的数值。

制动器打开过程中力矩函数的更精确模型是按照指数增长,因为制动器的线圈是一个

电感电阻回路,在阶跃电压的作用下线圈电流增长模式是标准的指数增长函数,且在铁心

不饱和的情况下电磁吸力与电流的平方成正比!因此经过简单的推导可以得到电梯启动时

施加到电机的力矩函数表达式(

1

)

,其中

0

为制动器线圈的时间常数。

0

2

(

)

(1

)

t

L

L

T

t

T

e

(

1

)

这是在简单地认为制动器制动力矩恰好等于负载力矩下的结果,实际上制动器的制动

力矩一定大于负载力矩才能保证足够的安全系数,因此(

1

)式将变成另外的形式,可以通

过阶跃函数及其时延函数与(

1

)式线性组合得到,也就是系统的基本特性仍可以由(

1

)

式来分析而具有足够的代表性。这样的话,同样可以推导并通过初值定理得到系统初始加

速度为零的结论。

为了增加直观性,我们以某一参数组合情况进行了仿真,发现在斜坡力矩下无论是位

移还是加速度的数值,与阶跃力矩相比都有了成数量级的减小,由此可见,解决开闸启动

冲击的振动问题,最有效的办法是尽量延缓制动器的动作过程,使得制动力矩慢慢消失,

而不能太快开闸!表

1

给出不同的斜坡上升时间条件下最大加速度的对比。

1

不同延时的最大加速度

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