一種隨動(dòng)系統(tǒng)永磁同步電機(jī)勻速無靜差的速度控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及火炮隨動(dòng)系統(tǒng)，尤其涉及火炮隨動(dòng)系統(tǒng)的永磁同步電機(jī)控制。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨動(dòng)系統(tǒng)在高炮、地炮、火箭炮等武器系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著電力電子技 術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨動(dòng)系統(tǒng)廣泛采用以永磁同步電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的交流隨動(dòng)系統(tǒng)， 控制上由電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)組成，而速度環(huán)作為內(nèi)環(huán)，其控制性能的好壞直接影響隨 動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)試，因此，其速度環(huán)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在實(shí)際中，速度環(huán)普遍采用比例-積分 (PI)控制，其參數(shù)調(diào)節(jié)方便，控制器易于實(shí)現(xiàn)，可滿足多數(shù)的性能指標(biāo)要求。PI控制器的可 調(diào)參數(shù)有比例增益和積分增益，而工程中的PI參數(shù)調(diào)節(jié)大多數(shù)靠調(diào)試人員的經(jīng)驗(yàn)，比較費(fèi) 時(shí)費(fèi)力，不容易達(dá)到滿意的性能指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種隨動(dòng)系統(tǒng)的永磁同步電機(jī)勻速無靜差 的速度控制方法，能有效提高速度控制快速性和過渡過程的平穩(wěn)性。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：
[0005] 第一步，根據(jù)設(shè)定的自然頻率ω。計(jì)算速度控制器的積分時(shí)間常數(shù)
[0006] 第二步，根據(jù)電機(jī)的力矩電流系數(shù)CT和折算到電機(jī)軸的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J，計(jì)算速度
[0007] 第三步，計(jì)算速度誤差e(t) =ω*(1：)-ω(t)，其中ω*(1：)為速度給定量，ω(t)為 電機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0008] 第四步，計(jì)算速度控制器輸出
，作為電流給定用于控 制電流環(huán)。
[0009] 所述自然頻率ω。的取值范圍為20~50s、
[0010] 本發(fā)明的有益效果是：通過該方法實(shí)現(xiàn)的速度控制勻速無靜差I(lǐng)TAE最優(yōu)指標(biāo)，速 度控制器設(shè)計(jì)快捷方便，具有快速的速度響應(yīng)和跟蹤精度。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。
[0012] 本發(fā)明公開了一種隨動(dòng)系統(tǒng)永磁同步電機(jī)勻速無靜差的速度控制方法，根據(jù)勻速 無靜差I(lǐng)TAE最佳標(biāo)準(zhǔn)型實(shí)現(xiàn)速度控制器的設(shè)計(jì)和控制，具體的實(shí)現(xiàn)步驟為：
[0013] 第一步，根據(jù)電機(jī)的力矩電流系數(shù)CT，折算到電機(jī)軸的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J，設(shè)定的自 然頻率ω。（取值范圍為20~50s^，計(jì)算速度控制器的積分時(shí)間常數(shù)：
[0014] 第二步，計(jì)算速度控制器的比例增益：
[0015] 第三步，計(jì)算速度誤差：e(t) =ω*(?)-ω(t)，其中ω*(?)為速度給定量，ω(t) 為電機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0016] 第四步，計(jì)算速度控制器輸出
，其中u(t)為速度控制 器的輸出，作為電流給定用于控制電流環(huán)。
[0017] 實(shí)施例1 :
[0018] 設(shè)電機(jī)的力矩電流系數(shù)CT= 0. 60INm/A，折算到電機(jī)軸的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J= 0. 003429kg·πι2,設(shè)定的自然頻率《。= 20s\則實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)系統(tǒng)永磁同步電機(jī)勻速無靜差速 度控制方法的步驟為：
[0019] 第一步，計(jì)算速度控制器的積分時(shí)間常數(shù)
[0020] 第二步，計(jì)算速度控制器的比例增益：
[0021] 第二步，計(jì)算速度誤差：e(t) =ω*(t) -ω(t);
[0022]
其中u(t)為速度 控制器的輸出，作為電流給定用于控制電流環(huán)。
[0023] 實(shí)施例2 :
[0024] 設(shè)電機(jī)的力矩電流系數(shù)CT= 0. 60INm/A，折算到電機(jī)軸的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J= 0. 003429kg·πι2,設(shè)定的自然頻率《。= 50s\則實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)系統(tǒng)永磁同步電機(jī)勻速無靜差速 度控制方法的步驟為：
[0027] 第三步，計(jì)算速度誤差：e(t) =ω*(?)-ω(t);
[0028]
，其中u(t)為速 度控制器的輸出，作為電流給定用于控制電流環(huán)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種隨動(dòng)系統(tǒng)永磁同步電機(jī)勻速無靜差的速度控制方法，其特征在于包括下述步 驟： 第一步，根據(jù)設(shè)定的自然頻率ω。計(jì)算速度控制器的積分時(shí)間常數(shù)第二步，根據(jù)電機(jī)的力矩電流系數(shù)Ct和折算到電機(jī)軸的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J，計(jì)算速度控制 器的比例增益第三步，計(jì)算速度誤差其中ω\t)為速度給定量，ω (t)為電機(jī) 轉(zhuǎn)速； 第四步，計(jì)算速度控制器輸出作為電流給定用于控制電 流環(huán)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨動(dòng)系統(tǒng)永磁同步電機(jī)勻速無靜差的速度控制方法，其特征 在于：所述自然頻率ω。的取值范圍為20~50s、
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種隨動(dòng)系統(tǒng)永磁同步電機(jī)勻速無靜差的速度控制方法，首先根據(jù)設(shè)定的自然頻率計(jì)算速度控制器的積分時(shí)間常數(shù)，根據(jù)電機(jī)的力矩電流系數(shù)和折算到電機(jī)軸的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算速度控制器的比例增益；然后計(jì)算速度誤差；得到速度控制器輸出。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的速度控制勻速無靜差I(lǐng)TAE最優(yōu)指標(biāo)，速度控制器設(shè)計(jì)快捷方便，具有快速的速度響應(yīng)和跟蹤精度。
【IPC分類】H02P6/28, H02P6/06
【公開號(hào)】CN105356793
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510725171
【發(fā)明人】李長紅
【申請(qǐng)人】中國兵器工業(yè)集團(tuán)第二O二研究所
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日