استراتيجية التحكم في محرك سيرفو محرك AC
إن نموذج محرك سيرفو AC الذي يمثله محرك متزامن مغناطيسي دائم هو نظام غير خطي متقارب إلى حد كبير ومتغير بمرور الوقت. إن استراتيجية التحكم معقدة ، لذا يرتبط أداء نظام AC servo ارتباطًا مباشرًا باستراتيجية التحكم التي تتبناها. لا يمكن لإستراتيجية التحكم الممتازة أن تعوّض نقص تصميم الأجهزة فحسب ، بل أيضًا تحسين أداء النظام. تلعب استراتيجية التحكم دورًا حيويًا في أجهزة AC. يمكن تلخيص متطلبات إستراتيجية التحكم لنظام الماكينات AC عالية الأداء على النحو التالي: ليس فقط لدى النظام استجابة ديناميكية سريعة ودقة ديناميكية عالية وثابتة ، ولكن أيضًا النظام غير حساس لتغييرات المعلمات والاضطرابات.
إن استراتيجية التحكم في المحرك المتزامن المغنطيسي الدائم التمثيلي لها إستراتيجية التحكم التقليدية التي تمثلها نسبة الجهد المستمر للجهد الثابت (u / f = ثابت) ، التحكم في pid التقليدي ، التحكم الموجه ميدانيًا (التحكم في النواقل) والعزم المباشر . يمثل التحكم ، التحكم في نمط متغير الانزلاق ، التحكم التكيفي ، نظرية الخطية غير الخطية ، الخ. استراتيجيات التحكم الحديثة والتحكم الذكي ممثلة بالتحكم الضبابي والتحكم في الشبكات العصبية.
استراتيجية السيطرة التقليدية
(1) التحكم في نسبة الجهد المستمر
يضمن التحكم في نسبة تردد الجهد الثابت مع تعويض هبوط التيار الثابت أن تدفق فجوة الهواء للمحرك المتزامن ثابت ، ويتم إعطاء تردد التعديل لتغيير سرعة الدوران للمحرك بشكل متزامن. إن إستراتيجية التحكم هذه هي التحكم في الحلقة المفتوحة ، والتي تتحكم فقط في تدفق الفجوة الهوائية للمحرك ، ولا يمكنها ضبط عزم الدوران ، وتكون عرضة لمشاكل مثل التذبذب في الدوار والخروج من الخطوة. في نفس الوقت ، نظرًا لأن التحكم في نسبة تردد الجهد الثابت يعتمد على نموذج الحالة الثابت للمحرك ، فإن أداء التحكم الديناميكي الخاص به ليس مرتفعًا ، ولا يناسب مناسبات التحكم في محرك سيرفو مع متطلبات الأداء العالي.
من أجل تحقيق أداء ديناميكي جيد ، يجب أن يعتمد على النموذج الرياضي الديناميكي للمحرك. النموذج الرياضي الديناميكي لمحرك متزامن مغناطيسي دائم AC هو نظام متعدد المتغيرات غير خطي ، مقترن بقوة ، ومتعدد التوقيت. للحصول على أداء تحكم جيد ، يلزم فصل التحكم في السرعة الزاوية والحالية ، أي تكنولوجيا التحكم في النواقل.
(2) السيطرة pid الكلاسيكية
يستخدم جهاز التحكم pid الدوال النسبي والتكاملية والتفاضلية لحساب خطأ التحكم للتحكم في الكائن المتحكم به. وحدة تحكم PID حاليا المنظم الأكثر استخداما على نطاق واسع. لديها مزايا الهيكل البسيط ، الاستقرار الجيد ، التشغيل الموثوق به والتكيف المريح. كانت دائما واحدة من التقنيات الرئيسية للتحكم الصناعي ويمكن أن تلبي معظم تطبيقات التحكم في أجهزة.
ومع ذلك ، لا تزال هناك بعض المشاكل في وضع التحكم في حلقة Pid ثلاثية الحلقة للمحرك المتزامن AC servo الكلاسيكي. على سبيل المثال ، تعديل معلمات منظم المضاعفة أمر مرهق والخطأ كبير ، والاعتماد على نموذج النظام والمعلمات قوي. في بعض التطبيقات عالية الدقة ، من الصعب جدًا تلبية متطلبات النظام.
(3) التحكم في اتجاه المجال المغناطيسي (معرف = 0)
يعتمد التحكم بالنواقل على النموذج الرياضي الدقيق للجسم المتحكم به ، بحيث يتم التحكم في التحكم في التيار المتناوب AC بواسطة التحكم الخارجي المستقر في الحالة الخارجية إلى التحكم المؤقت في العملية الكهرومغناطيسية داخل المحرك. يقوم نظام مكافحة ناقلات الأمراض بتحويل المتغير غير الخطي للاقتران المركب داخل محرك التيار المتردد إلى متغير DC (تيار ، تيار تدفق ، جهد ، إلخ) الذي يكون نظام الإحداثيات النسبي ثابتًا من خلال تحويل الإحداثي ، يحقق التحكم التقريبي في الفصل ، ويجد القيد الشرط للحصول على درجة معينة استراتيجية التحكم الأمثل للهدف ، عنصر التحكم = 0 عنصر تحكم هو استراتيجية تحكم محددة من مكافحة ناقلات الأمراض. يتم تحقيق فصل التيار المستمر للمحور المغنطيسي للمحرك المتقاطع في نظام الإحداثيات الدوار. نظرًا لوجود الحلقة المغلقة والثابتة iq ، فإن المحرك مصنوع. يتبع التيار iq بشكل حيوي مرجع عزم النظام (te = ktiq ، kt هو معامل عزم دوران المحرك) لتحقيق التحكم في عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحرك. تسمح استراتيجية التحكم هذه لنظام المحرك بتحسين خطي عزم الدوران الناتج وعزم الدوران الطولي الأقصى. في الوقت نفسه ، بما أن جميع التيارات تستخدم لتوليد عزم دوران كهرمغناطيسي ، يمكن استخدام قدرة التحميل الزائد للمحرك بشكل كامل لتحسين سرعة بدء وكبح المحرك ، وللمحرك أداء ممتاز في التشغيل والفرملة.
شهدت تكنولوجيا التحكم في المتجهات أكثر من 20 عامًا من البحث والكمال ، وكان أداؤها في نظام التحكم في السرعة ممتازًا. سواء كان ذلك في السرعة المنخفضة (وضع التحكم المستمر في عزم الدوران) أو السرعة العالية (وضع التحكم المستمر في الطاقة) ، خصائصها المضادة للتداخل ، تلبي كل من خصائص الكبح وخصائص السرعة الثابتة نظام التحكم في السرعة DC أو تتجاوزه. ومع ذلك ، فإن نموذج مكافحة ناقلات الأمراض والخوارزمية أكثر تعقيدًا. من الضروري إجراء تحويل الإحداثي عند التنفيذ. من الصعب ضمان الفصل الكامل بين الجهد والتيار للنظام الحركي في المحاور المباشرة والمتقاطعة ، والتي ستؤثر على ديناميكية وكفاءة النظام الحركي.
