[發明專利]一種單相感應電機勵磁電流PI控制方法

有效

• 申請號: 201310319371.1
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103427748A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 張懿;魏海峰;馮友兵
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P25/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種單相感應電機勵磁電流系統，尤其涉及一種單相感應電機電流控制系統的的控制方法，屬于單相感應電機控制領域。

背景技術

單相感應電機電流控制必須采用閉環控制才能獲得優良的電流控制性能。單相感應電機勵磁電流閉環控制系統包括控制器和被控對象。單相感應電機電流控制系統如何根據不同的被控對象，PI（比例積分）控制器參數有的放矢調整，則是現有技術有待解決的問題。目前，公知的現有技術中，PI控制器其比例控制參數和積分控制參數都是直接采用試湊法或經驗法進行調整，而不是根據被控對象參數進行調整，控制器參數的調整比較盲目，單相感應電機勵磁電流控制系統的調試費時費力，電流控制性能難以滿足要求。

發明內容

本發明的目的是為了解決在單相感應電機勵磁電流閉環控制采用PI控制器時，PI控制器參數根據被控對象參數進行調整的問題，而提出一種單相感應電機勵磁電流PI控制方法。

為了達到上述目的，本發明解決技術問題所采取的技術方案是：

一種單相感應電機勵磁電流PI控制方法，所述控制方法基于的系統由控制器，功率驅動單元，單相感應電機和電流檢測傳感器組成，其中所述的控制器由比較器、比例器、積分器和加法器組成；所述的比較器接收電流指令信號，比較器的輸出端接所述的比例器和所述的積分器的輸入端，比例器和積分器的輸出端接所述的加法器的輸入端，加法器的輸出端接所述的功率驅動單元的輸入端，功率驅動單元的輸出端接所述的單相感應電機的輸入端，單相感應電機一路輸出電流輸出信號，另一路輸出信號到所述的電流檢測傳感器的輸入端，電流檢測傳感器的輸出端接比較器的輸入端。

所述的單相感應電機勵磁電流PI控制方法，包括下列步驟：

（1）識別單相感應電機的勵磁參數A：

a.將幅值為M的直流電壓輸入到功率驅動單元，激勵單相感應電機產生電流，由電流檢測傳感器測量單相感應電機電流輸出信號，并記錄直流電壓和電流輸出信號隨時間變化的過程；其中直流電壓幅值M與單相感應電機的額定電壓Ue相等；

b.過電流信號穩態幅值C作一條平行于時間軸的直線，將直流電壓幅值M除以電流信號穩態幅值C，得到單相感應電機的等效勵磁阻抗參數K；

c.過原點對電流信號曲線作切線與上述b中所述的直線相交于交點S，過交點S向下作垂線與時間軸相交，垂線與時間軸的交點的坐標值為T；

d.將上述等效勵磁阻抗參數K和上述垂線與時間軸的交點的坐標值T相乘，得到單相感應電機勵磁參數A。

（2）調整控制器的比例控制參數Kp和積分控制參數Ki：

A．確定單相感應電機的額定電壓Ue；

B．確定單相感應電機的額定電流Ie；

C．調整控制器的比例控制參數Kp=Ue/Ie；

D．調整控制器的積分控制參數Ki=Kp/A；

積分控制參數Ki的初值為0。

本發明的優點和有益效果主要是：

本發明的一種單相感應電機電流PI控制方法，系統在調試時，由于PI控制器的參數是根據單相感應電機參數進行調整的，所以PI控制器參數可以有的放矢進行調整，做到心中有數，遏制了PI控制器參數調整的盲目性，節省了時間和精力，并能取得良好的電流控制效果。

附圖說明

圖1為本發明基于的單相感應電機勵磁電流PI控制系統的結構方框圖；

圖2為本發明控制方法框圖；

圖3為本發明電流輸出信號坐標圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的一種單相感應電機勵磁電流PI控制方法作進一步的詳細說明。

如圖1所示，為本發明的控制方法基于的一種單相感應電機勵磁電流PI控制系統，由控制器110，功率驅動單元120，單相感應電機130，電流檢測傳感器140組成，其中：控制器110由比較器111、比例器112、積分器113和加法器114組成，；比較器111的輸出端接比例器112和積分器113的輸入端，比例器112和積分器113的輸出端接加法器114的輸入端，加法器114的輸出端接功率驅動單元120的輸入端，功率驅動單元120的輸出端接單相感應電機130的輸入端，單相感應電機130的輸出端一路輸出電流輸出信號，另一路輸出信號到電流檢測傳感器140的輸入端，電流檢測傳感器140的輸出端接比較器111的輸入端。

結合圖1、圖2和圖3敘述該單相感應電機勵磁電流PI控制方法，包括如下步驟：

（1）識別單相感應電機的勵磁參數A：