无位置传感器直流电动机控制研究范文

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《仪表技术杂志》2015年第二期

1PID控制算法

对于整个闭环控制系统来说，这两种算法并无本质上的区别，只是将原来全部由计算机完成的工作，分出一部分由其他元件去完成，而由位置式PID算法进行交换的增量式PID算法，在一定程度上也可以称之为对基本PID算法的一种改进———即一种改进型PID算法。

2无位置传感器的直流电动机控制方案工作原理

无位置传感器的直流电动机控制方案是建立在有位置传感器的直流电动机控制方案的基础上的，这是因为，在有位置传感器的直流电动机控制方案中，只有一个简单的位置闭环控制，这种控制在小负载或者转矩波动要求不高的场合，还是可以满足要求的。对于高品质的调速系统来说，必须采用电流环和转速环所建立的双闭环控制，才能满足静态误差和动态响应要求。要建立电流环，就必须对电枢电流进行采样;根据前面直流电动机的感应电势和电枢电流的对应关系可知，检测到转子电流的过零点，就可以确定感应电势的波形，从而确定转子的空间位置，无位置传感器控制方案就是建立在对电枢电流的检测上。同时，电枢电流的检测波形，可以提取转子转动一周所需的时间，这样，就可以作为速度环的反馈信号。图2所示为无位置传感器的直流电动机控制框图。

3仿真结果

在PID控制中，微分信号的引入可改善系统的动态特性，但也易引进高频干扰，在误差扰动突变时尤其显示出微分项的不足，若在控制算法中加入低通滤波器，可以使性能得到改善。从仿真图4可以看出，引入一阶惯性环节后，能有效地克服普通PID的不足，根据仿真结果可以看出，此控制系统有较好的静态性能，阶跃响应时间在0．4s左右开始趋于稳定，快速性较好，控制精度比较高。

4结论

本文构建了一种基于PID的无位置传感器直流电动机控制方法。针对无位置传感器起动过程中的检测原理以及相应的电机控制策略进行了详细的论述，并且给出了具体软件仿真图和实验结果。通过仿真可以看出，此控制系统有较好的静态性能，控制精度比较高、稳定性较好。

作者：常永良贾令剑单位：中海鼎业(烟台)地产有限公司烟台龙源电力技术股份有限公司