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振动电机采用PI系统工作缘由

作者:admin 发布时间:2013-10-09 16:45

    德邦选择振动电机的绕组电压作为滑模的变量,定义控制状态的变量为:公式中为给定转速,为振动电机的一个实际的转速,即为转速偏差,转速偏差的变化率,取切换函数。系统进入滑动模态的轨迹以及转速的调节仅与参数有关,不受系统参数的变化和外部干扰的影响,通过合理的选择参数就可以获得良好的转速、转矩的一个动静态的基本特性。考虑到控制实现的一个简单性,选取了如下的控制律:由于控制力绕组的电压是有限的,所以系统的加速度同样也是有限的;与此同时,系统的一个惯性、切换开关的一个惯性、时间的滞后以及状态检测的误差,都将会在理想光滑的滑动模态上叠加成一个锯齿形的轨迹,就会导致抖振现象的出现。
  采用PI系统的控制的目的就在于削弱了滑模控制所引起的抖振,特别是避免了发生在静态操作点(状态空间原点)附近的抖振现象,PI的工作区域越宽,对抖振的抑制效果就会越好。但是由于PI控制的快速性及其抑制转矩脉动的效果相比滑模控制来说,效果比较差。同时,合理的选择控制的切换边界,可以有利于降低功率器件的开关频率。由于滑模控制是根据切换函数在切换面附近以极高的频率来进行切换的,虽然这种高频切换可以快速的提供一个大的控制力,对抑制抖振非常有利,但是过高的开关频率也会对SRD调速的系统产生诸如发热、效率降低、甚至损坏等等的一些不利影响,降低开关频率的一种方法是在滑模的控制信号输出加延时环节,这种方法虽然说非常有效,却更容易引起抖振,而选择合适的控制切换边界,通过PI的控制限制开关频率则显然可以克服这一缺点。因此确定滑模与PI控制切换边界是非常重要的步骤。
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