משוואת התנועה של מנוע DC: התאוצה פרופורציונלית למומנט המנוע, והמומנט פרופורציונלי לזרם המנוע, לכן, כדי להשיג דיוק גבוה, ביצועים דינמיים גבוהים של בקרת מנוע, אתה צריך למהירות המנוע בו זמנית, זרם ומיקום לבדיקה ובקרה. איור 1 הוא דיאגרמת בלוקים של מערכת בקרת מנוע DC ללא מברשות, המערכת הוגדרה בווסת המהירות ובווסת הזרם, והתאמת המהירות והזרם של המנוע, בהתאמה בין חיבור המפל, פלט וסת המהירות ככניסת ווסת זרם, ולאחר מכן השתמש בפלט של ווסת הזרם כדי לשלוט ביחידת ה-PWM.
מנוע DC ללא מברשות DSP מערכת בקרה דיגיטלית כולה לניתוח
כפי שמוצג באיור 1, ניתן לחלק את יחידת בקרת המערכת לשני חלקים: הפונקציה של מסגרת הקו המקווקו המורכבת מהטמעת מערכת מינימום TMS320LF2407A DSP, הוא כולל DSP ואחסון חיצוני, אחרים עבור חלק רכישת אותות משוב. אות משוב נוכחי שנמדד על ידי אלמנט האולם, דרך מודול A/D F2407 לכמות דיגיטלית, אות מיקום הרוטור משמש ליצירת הקומוטטור הנכון של הרוטור, זיהוי מקודד פוטואלקטרי ומשוב חזרה לכיוון סיבוב המנוע ומערכת זווית DSP, יוצרים בקרת לולאה סגורה. מיקום המערכת נתון על ידי המכונה העליונה. כניסת AC תלת פאזי לאחר תיקון, וסת מתח לספק מתח DC למעגל מהפך, מעגל מהפך של אות ההדק המסופק על ידי המכונה העליונה, שמטרתו פלט של יחס חובה מתכוונן של אות PWM, על ידי התאמת רוחב אות PWM כדי לשלוט בזמן ההפעלה והכיבוי של צינור החשמל, כדי לממש שליטה במנוע ללא מברשות. אסטרטגיית בקרה של
2
מערכת זו באמצעות שלוש הלולאה הסגורה (לולאת המיקום, לולאת המהירות ולולאת הזרם) מבנה למימוש בקרת הסרוו של המכונה. כפי שמוצג באיור 2.
מנוע DC ללא מברשות DSP מערכת בקרה דיגיטלית כולה עבור אנליטית
כאשר המנוע פועל, המיקום של סטיית אות נתונה לאחר (Ua ואות מיקום המשוב של לולאת UbPosition)PID ויסות מהירות התייחסות Vg, בקר משוב על פי מידע המיקום הנמדד לחישוב המהירות הנוכחית & אומגה; S, מנוע ללא מברשות, Vg ו-& omega; S PI מחושב ב-DSP (לולאת מהירות) קבל את הזרם עבור ייחוס מתח נתון Uig, אות משוב זרם מתפתל מנוע לאחר זיהוי חיישן זרם מ-A/D ל-DSP, על ידי טרנספורמציה ממתח המשוב הנוכחי של הלולאה הראשית הנוכחית Uif עם חישוב Uig Uif PI, קבל את הפלט של הרגולטור הזרם כדי להתאים את יחס החובה, ולשלוט ללא הולכה ולנתב את מיקום המנוע, בקרת מהירות, זרם או מומנט.
במערכת הבקרה של שלושת הלולאות הסגורות, לולאת הזרם ולולאת המהירות הן הטבעת הפנימית, לולאת המיקום החיצונית. לולאה נוכחית היא לשפר את המהירות של המערכת, ואת ההשפעה של דיכוי הפרעה פנימית של לולאת זרם, להגביל את הזרם המקסימלי להבטיח את הפעולה הבטוחה של המערכת, לולאה הנוכחית PI הרגולטור. ההשפעה של לולאת מהירות היא להגביר את יכולת המערכת להתנגד להפרעות עומס ולבלום את תנודת המהירות, ווסת לולאת מהירות PI. תפקידה של לולאת המיקום הוא להבטיח דיוק סטטי וביצועי מעקב דינמיים של המערכת. לולאת מיקום מאמצת את ההפרדה האינטגרלית בקרת PID, כלומר, בתחילת המסלול הואשם בסכום כדי לבטל פעולה אינטגרלית, להפוך את המסלול המהיר היחסי לשינוי הסטייה, כאשר טעון הוא קרוב יותר לפעולה אינטגרלית הוספת ערך חדש שוב. זה יכול למנוע חריגה ויכול לקצר את זמן המצב היציב, להשפיע על התיקון האינטגרלי. איור 3 עבור עקומת תגובת הצעד וסוג הצעד של תוצאות מעקב המיקום.
