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需要說明的是,直接轉矩控制的逆變器采用不同的開關器件,控制方法也有所不同。Depenbrock初提出的直接自控制理論,主要在高壓、大功率且開關頻率較低的逆變器控制中廣泛應用。目前被應用于通用變頻器的控制方法是一種改進的、適合于高開關頻率逆變器的方法。1995年ABB公司首先推出的ACS600系列直接轉矩控制通用變頻器,動態轉矩響應速度已達到<2ms,在帶速度傳感器PG時的靜態速度精度達土0.001%,在不帶速度傳感器PG的情況下即使受到輸入電壓的變化或負載突變的影響,同樣可以達到±0.1%的速度控制精度。其他公司也以直接轉矩控制為努力目標,如富士公司的FRENIC5000VG7S系列高性能無速度傳感器矢量控制通用變頻器,雖與直接轉矩控制方式還有差別,但它也已做到了速度控制精度±0.005%,速度響應100Hz、電流響應800Hz和轉矩控制精度±3%(帶 PG)。其他公司如日本三菱、日立、芬蘭VASON等新的系列產品采取了類似無速度傳感器控制的設計,性能有了進一步提高。
(1)動態速度估計法 主要包括轉子磁通估計和轉子反電勢估計。都是以電機模型為基礎,這種方法算法簡單、直觀性強。由于缺少無誤差校正環節,抗干擾的能力差,對電機的參數變化敏感,在實際實現時,加上參數辨識和誤差校正環節來提高系統抗參數變化和抗干擾的魯棒性,才能使系統獲得良好的控制效果。
(2)PI自適應控制器法 其基本思想是利用某些量的誤差項,通過PI自適應控制器獲得轉速的信息,一種采用的是轉矩電流的誤差項;另一種采用了轉子q軸磁通的誤差項。此方法利用了自適應思想,是一種算法結構簡單、效果良好的速度估計方法。
(3)模型參考自適應法(MRAS) 將不含轉速的方程作為參考模型,將含有轉速的模型作為可調模型,2個模型具有相同物理意義的輸出量,利用2個模型輸出量的誤差構成合適的自適應律實時調節可調模型的參數(轉速),以達到控制對象的輸出跟蹤參考模型的目的。根據模型的輸出量的不同,可分為轉子磁通估計法、反電勢估計法和無功功率法。轉子磁通法由于采用電壓模型法為參考模型,引入了純積分,低速時轉子磁通估計法的改進,前者去掉了純積分環節,改善了估計性能,但是定子電阻的影響依然存在;后者消去了定子電阻的影響,獲得了更好的低速性能和更強的魯棒性。總的說來,MRAS是基于穩定性設計的參數辨識方法,保證了參數估計的漸進收斂性。但是由于MRAS的速度觀測是以參考模型準確為基礎的,參考模型本身的參數準確程度就直接影響到速度辨識和控制系統的成效。
(4)擴展卡爾曼濾波器法 將電機的轉速看作一個狀態變量,考慮電機的五階非線性模型,采用擴展卡爾曼濾波器法在每一估計點將模型線性化來估計轉速,這種方法可有效地抑制噪聲,提高轉速估計的精確度。但是估計精度受到電機參數變化的影響,而且卡爾曼濾波器法的計算量太大。
(5)神經網絡法 利用神經網絡替代電流模型轉子磁鏈觀測器,用誤差反向傳播算法的自適應律進行轉速估計,網絡的權值為電機的參數。神經網絡法在理論研究還不成熟,其硬件的實現有一定的難度,使得這一方法的應用還處于起步階段。
依賴電源作為基本工作條件來完成自身正常工作的設備均為有源器件,它主要是前端設備、傳輸網絡中的放大器、過流分支分配器、饋電放大器和光發射機、接收機等。而放大器是接入網中用得多、廣泛的有源器件,它的作用是當電視信號從電纜中傳輸一定距離后,因電纜的傳輸衰減特性,使電視信號越耒越低,當低到規定電平時,必須再加一只放大器,將信號放大后再往下傳送。起到信號放大作用和向遠距離傳送電視信號的目的。
在PLC發展的初期,沿用了設計繼電器電路圖的方法來設計梯形圖程序,即在已有的些典型梯形圖的基礎上,根據被控對象對控制的要求,不斷地修改和完善梯形圖。有時需要多次反復地調試和修改梯形圖,不斷地增加中間編程元件和觸點,后才能得到一個較為滿意的結果。這種方法沒有普遍的規律可以遵循,設計所用的時間、設計的質量與編程者的經驗有很大的關系,所以有人把這種設計方法稱為經驗設計法。它可以用于邏輯關系較簡單的梯形圖程序設計。
用經驗設計法設計PLC程序時大致可以按下面幾步來進行:分析控制要求、選擇控制原則;設計主令元件和檢測元件,確定輸入輸出設備;設計執行元件的控制程序;檢查修改和完善程序。
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