基于增量式PI算法的V-M双闭环调速系统

提出了一种基于增量式比例积分(PI)算法的晶闸管-电动机(V-M)双闭环调速系统的设计与实现方法,该调速系统的主电路采用晶闸管智能控制模块进行设计,双闭环数字PI调节器采用增量式PI算法进行设计。详细分析了该调速系统主电路和双闭环数字PI调节器的设计原理,以及直流电动机电枢电流和转速采样电路、控制信号接口电路、键盘输入与LCD显示电路的设计方法。通过对比分析在不同的比例系数和积分系数时直流电动机满载运行的转速波形,验证了该调速系统的跟随特性完全满足PI参数整定规律,其设计与实现方法可推广到工业应用领域。

基于DSP的高频逆变电阻点焊电源的研究

微型零件的焊接要求焊接电源有较高的控制精度和良好的动态特性,必须提高电源设备的精密性和稳定性以提高焊接质量。因此,设计出基于数字信号处理器(Digital signal processing,DSP)的高频逆变电阻点焊电源。该电源以DSPIC30F6010A为控制核心,逆变主电路采用有限双极性的控制方式,通过调节脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)占空比来实现对输出电流的调节。调节控制中使用限制增量的比例积分(Proportion integration,PI)调节,以保证PWM调节的控制精度,并通过改变PI参数来得到3段焊接电流,实现焊接电流的精确调节。介绍电源控制系统的组成部分、有限双极性的工作原理,详述数字PWM的生成以及数字PI调节的方法,并通过试验进行验证。在试验中检测逆变电路的驱动电压波形,并获得设置不同参数时稳定输出的电压、电流波形。结果表明,该电源控制系统稳定可靠,具有较高的控制精度和较快的响应速度。焊接产品性能优良,达到了预期的焊接工艺要求。

基于模糊PID控制算法的温控系统设计研究

将模糊控制理论与经典PID控制理论融合,设计了一种针对办公楼温度自动调节的系统方案,主体结构由监控层、执行层和终端层构成,基于传感器节点和网络服务器采集实时的办公楼温度信息;介绍了温控系统的硬件模块构成和主控程序,并重点阐述了基于模糊PID算法的自适应控制原理;采用模糊PID控制器的比例增量、积分增量和微分增量输入误差作为函数的输入项,按照形成的模糊规则库实现对温度的自适应调节。应用实例结果表明,模糊PID控制算法的温控精度范围可以控制在±0.2℃之内,还能够较为显著地节省电能消耗。

提高PMSM电流环动态性能的增量预测算法

高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统比例积分(PI)调节器容易出现超调及振荡调整过程,动态性能受到影响,难以满足高性能伺服应用场合的性能要求。数字控制方式原理上存在的一个采样周期的控制延时使得情况更加严重。该文提出一种隐极式永磁同步电机的电流增量预测算法,实现对下一周期电流值的准确预测。在此基础上结合PI调节器进行电流环调节,可有效消除数字控制方式固有延时,避免超调与振荡,提升电流内环的动态性能。该算法计算量少,对电机参数依赖度低。仿真和实验结果表明:该算法可明显提升电机电流控制动态性能,可应用于高性能伺服等领域。