无速度传感器说明
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松下Panasonic HG-C1100 传感器使用说明书一、前言松下Panasonic HG-C1100 传感器是一款高精度、高稳定性、高响应速度、高灵敏度的全新型光电传感器,广泛应用于自动化生产线、注塑机、制造业等领域。
本使用说明书主要向用户介绍HG-C1100 传感器的详细特点、操作方法、使用注意事项等索要,以帮助用户更好的使用该传感器。
二、HG-C1100 传感器特点1. 高精度HG-C1100 传感器采用高精度光电传感器技术,可以实现毫米级的测量精度,且随时间的变化非常稳定。
2. 高稳定性HG-C1100 传感器具有良好的性能稳定性,能够适应复杂的工作环境,如大温度变化、振动、干扰等。
3. 高响应速度HG-C1100 传感器独特的光电探测技术,使其具有极高的响应速度,可以实现每秒数十次甚至数百次读取速度,适用于高速生产线等场合。
4. 高灵敏度HG-C1100 传感器的灵敏度非常高,可以精确地感知到物体的细小变化和位置,提高生产线运行效率和质量。
5. 自动化控制HG-C1100 传感器可以实现自动化控制,不需要人为干预,可以大大提高生产效率和精度。
三、HG-C1100 传感器操作方法1. 接线及调整直接将电缆的黑色线、白色线分别与控制器的输入端子NPN、输出端子NO相连,然后对高度、灵敏度等调节进行设定。
2. 模式选择HG-C1100 传感器可以实现三种工作模式:单次测量模式、自动测量模式、定时测量模式。
在使用前需要做出相应的设置。
3. 测量尺寸范围设定可以通过增加或减小物体与传感器的距离来设置传感器工作的测量范围。
4. 信号输出及判断HG-C1100 传感器根据设定的距离,通过光电传感器的技术可以判断物体是否存在,并产生相应的信号输出,用于实现自动化控制等功能。
四、使用注意事项1. 安装位置为确保测量精度和稳定性,HG-C1100 传感器放置的位置不能有明显的干扰源,如高强度电场、强光等。
无速度传感器的异步电机矢量控制系统设计杜丽霞【摘要】为提高系统性能,文中将矢量控制技术和无速度传感器技术结合,设计了交流电机无速度传感器矢量控制系统.由于省去了速度传感器,系统减小了交流调速系统的复杂性,增强了系统的适应性,降低了成本.基于矢量控制和矢量坐标变换,建立了异步电机的数学模型.通过测量异步电动机定子电流矢量进行矢量控制.为控制异步电机的转矩,根据磁场定向原理分别控制异步电动机的励磁电流和转矩电流.Matlab/Simulink仿真结果表明,基于自适应模型的转速估计方法收敛速度快、估计精度较高,设计的无速度传感器矢量控制系统具有良好的静态和动态性能.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2017(030)007【总页数】4页(P110-113)【关键词】异步电动机;矢量控制;传感器【作者】杜丽霞【作者单位】兰州交通大学电子与信息工程学院,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】TM343在高性能的交流电机矢量控制系统中,转速的闭环控制是必不可少的。
通常,采用光电码盘等速度传感器来进行转速检测,并反馈转速信号[1-4]。
由于速度传感器的安装给系统带来一些缺陷;精度越高的码盘价格越高,而且安装不当将会影响测速精度,电机轴上的体积增大会给电机的维护带来一定困难。
取消矢量控制系统中的速度传感器能扩大矢量控制系统的应用范围,也能提高矢量控制系统的可靠性以及环境适应性。
而设计的无速度传感器矢量控制系统无需检测硬件,有效提高了系统的可靠性,降低了系统成本,减小了系统的体积、重量以及电机与控制器之间的连线。
因此采用无速度传感器的交流电机的调速系统具有广泛的应用前景。
为测量电动机的转子转速,本文测量异步电动机的电压和电流来估算电机转速,以实现无速度传感器矢量控制模型方法。
在Matlab/Simulink平台中,建立了一个无速度传感器矢量控制系统,验证了该转速估计方法的有效性,仿真结果表明该系统具有良好的动静态特性和稳定性。
4线制接近开关传感器说明书一、产品概述4线制接近开关传感器是一种常用的工业自动化控制设备,它能够通过检测物体与传感器之间的距离来实现开关的控制。
本文将对4线制接近开关传感器的原理、特点、安装、使用和维护进行详细说明。
二、原理和工作方式4线制接近开关传感器是通过红外线或超声波等技术来实现物体距离测量的。
它利用传感器发射出的红外线或超声波信号,当物体靠近传感器时,信号被物体反射回传感器,传感器通过测量信号的反射时间来计算物体与传感器之间的距离。
当距离达到设定值时,传感器会输出信号,实现开关的控制。
三、特点和优势1. 高精度:4线制接近开关传感器具有高精度的测量能力,能够精确地检测物体与传感器之间的距离。
2. 高灵敏度:传感器对物体的距离变化非常敏感,能够实时地检测物体的接近和离开。
3. 反应速度快:传感器的响应速度非常快,能够在很短的时间内完成测量和控制。
4. 可靠性高:传感器采用优质材料和先进技术制造而成,具有良好的稳定性和可靠性。
5. 适用范围广:4线制接近开关传感器适用于各种工业场景,能够满足不同需求的测量和控制。
四、安装注意事项1. 安装位置:传感器应安装在离待测物体最近的位置,确保能够准确地检测物体的距离。
2. 安装角度:传感器的安装角度应使其与待测物体成一定角度,以便获得更好的测量效果。
3. 避免遮挡:传感器周围应避免有其他物体的遮挡,以免影响信号的反射和测量。
4. 防护措施:传感器应采取防护措施,避免受到物体碰撞或外界环境的影响。
五、使用方法1. 参数设置:根据实际需求,设置传感器的测量范围、输出信号类型和灵敏度等参数。
2. 连接电源:将传感器连接到电源,并确保电源稳定。
3. 连接控制器:将传感器的输出信号连接到控制器,实现与其他设备的联动控制。
4. 测试和调试:在安装完成后,进行测试和调试,确保传感器的测量和控制功能正常。
六、维护与保养1. 定期检查:定期检查传感器的安装状态和连接线路是否正常,如有异常及时处理。
异步电机无速度传感器矢量控制系统的研究的开题报告一、选题背景和研究意义异步电机是目前应用最广泛的电机之一,其简单、节能且使用寿命长等特点受到大多数企业和用户的青睐。
在现代智能化生产中,对异步电机运转的要求也越来越高,为了保证生产效率和质量,需要对异步电机的运转进行实时控制和监测。
目前异步电机的速度传感器主要采用编码器或霍尔元件。
但是这些传感器会增加系统的复杂性和成本,并且易受到环境干扰或设备老化等问题的影响,因此需要寻求一种无速度传感器的控制系统。
矢量控制技术是一种高精度的电机控制方法,可以实现无传感器的速度和位置控制,应用矢量控制技术可以更加精确地控制电机的运动状态。
因此,本文将研究异步电机无速度传感器的矢量控制系统。
二、研究目的和内容本文将主要研究以下内容:1. 基于矢量控制理论的异步电机控制模型:分析异步电机的特性,建立其矢量控制模型,实现无传感器控制。
2. 无速度传感器的速度检测方法:分析无速度传感器对于系统的影响,寻找有效可行的速度检测方法。
3. 控制系统的仿真研究:基于Matlab/Simulink软件平台,建立异步电机的矢量控制模型,并进行系统仿真研究。
4. 实验验证与分析:在实验室环境下,搭建相应的硬件电路,进行实验验证和性能测试,对比研究传统采用速度传感器的情况和本文所提出的无速度传感器控制系统,分析其优缺点。
三、研究方法和技术路线本文将采用以下方法和技术路线:1. 文献调研法:查阅相关文献,了解异步电机的特点和矢量控制技术,研究无速度传感器的速度检测方法。
2. 理论分析法:基于矢量控制理论,建立异步电机控制模型,在其中加入无速度传感器的控制策略。
3. 数值模拟法:利用Matlab/Simulink软件,建立异步电机的矢量控制模型,并进行系统仿真分析。
4. 实验验证法:在实验室环境下,搭建相应的硬件电路,进行实验验证和性能测试。
四、预期研究成果本文将预期研究以下成果:1.提出一种基于矢量控制的异步电机无速度传感器控制方法,实现对电机的精确控制。
GSG6 矿用本质安全型速度传感器产品使用说明书山东中煤电器有限公司2012年1月5日目录1. 概述 (3)1.1 主要用途及使用范围 (3)1.2 型号组成及代表意义 (3)1.3 使用环境条件 (3)2 结构特征与工作原理 (3)2.1 结构 (3)2.2 工作原理 (4)3 技术特性 (4)3.1 产品执行标准 (4)3.2 主要性能 (4)3.3 主要参数 (4)3.4关联设备 (4)3.5尺寸重量 (4)4 安装、调试 (5)4.1 安装条件、技术要求 (5)4.2 接线 (5)图2接线图 (5)5 使用、操作 (5)6 故障分析与排除 (5)7 注意事项 (6)8 运输、贮存 (6)9 开箱及检查 (6)10 订货 (6)安装使用产品前,应详细阅读使用说明书矿用本质安全型速度传感器使用说明书1.概述1.1主要用途及使用范围矿用本质安全型速度传感器是安装在皮带运输机的机架上,测速轮与下皮带接触并检测皮带速度的传感器。
本产品使用与煤矿井下的由甲烷和煤尘爆炸性危险的环境中。
1.2型号组成及代表意义1.3使用环境条件——环境温度-5℃~40℃;——海拔高度不超过2000m;——空气相对湿度不大于95%(25℃时);——在有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所;——在无破坏绝缘的腐蚀性气体或蒸汽的场所;——在无显著振动和冲击的场所;——污染等级为3级;——安装类别为Ⅲ类。
2结构特征与工作原理2.1结构图1 结构图2.2工作原理速度传感器滚轮上封装了磁铁,在滚轮的一侧安装有浇封的干簧管,滚轮转动带动磁铁一块转动,当磁铁接近干簧管时,导致干簧管接通。
3技术特性3.1产品执行标准本产品执行标准MT/T531-1995、GB3836-2010、Q/ZMD040-2012。
3.2主要性能3.2.1测速范围:0-6m/S。
3.2.2输出:6个脉冲/m。
3.3主要参数3.3.1 电压:DC18V;3.3.2 电流:<10mA。
家用摄影无人机的速度传感器故障修理方法摄影无人机已成为现代家庭拍摄的重要工具之一。
然而,就像其他电子设备一样,摄影无人机也会遇到各种问题。
在这篇文章中,我们将介绍家用摄影无人机速度传感器故障的修理方法,帮助使用者更好地解决问题。
第一步是确定故障源。
当你的摄影无人机出现速度传感器故障时,你可能会遇到以下问题:无法进行准确的定位、速度计算错误或速度计算速度过慢等。
通过观察和测试,你可以初步确定故障点。
接下来,你需要检查连接和电源。
确保所有传感器与飞控系统正确连接,没有松动或损坏的线路。
排除连接问题后,检查电源供应是否正常。
确保电池电量充足,无人机能够正常工作。
如果连接和电源都没有问题,你可以尝试进行传感器重新校准。
在大多数家用摄影无人机中,传感器校准可以通过相关设置进行操作。
按照说明书上的步骤,准确地完成传感器校准过程。
重新校准可能会解决一些传感器故障,但如果问题仍然存在,你需要进一步调查。
在进一步调查之前,你可以尝试更新摄影无人机的固件和飞控系统。
制造商通常会发布更新版本的固件,以修复已知的故障并提高性能。
通过连接无人机至计算机,并使用制造商提供的软件进行升级。
如果固件和飞控系统的更新没有修复问题,你需要考虑更换传感器。
在更换传感器之前,建议联系制造商的客户支持团队。
他们可以提供专业指导,并确保你使用适合的传感器模型。
更换传感器之前,确保你有所需的工具和材料。
通常情况下,你需要螺丝刀、音笛器和新的传感器。
根据无人机型号和制造商,传感器的价格和型号可能有所不同。
请确保你购买并使用适合你的无人机的传感器。
开始更换传感器前,请确保设置良好的工作空间。
在一个干燥、整洁的环境中,小心地打开无人机外壳,找到原先的传感器。
使用螺丝刀轻轻松开固定传感器的螺丝,然后轻轻拆除传感器。
在拆下原始传感器后,注意观察传感器连接点是否有任何损坏。
如果连接点有损坏或者有脏污,建议先清洁或修复连接点,确保传感器能够良好地连接到飞控系统。
TQG19G速度传感器说明书概述TQG19G速度传感器是双通道霍尔速度传感器,传感器安装于各种交通运输工具上的转动装置的箱体或箱盖上,被测转动物体为模数等于2.75的导磁性齿轮。
它由永久磁钢、磁能转换器、放大整形电路、外壳、屏蔽电缆线等组成。
输出信号波形为方波,与交通运输工具上的测速控制装置配合使用,能检测转动装置的转速以及交通运输工具的速度,适用于各种类型的交通运输工具。
特点■ 温度适应范围宽■ 测速范围宽■ 抗振性强■ 密封性好■ 与被测齿轮不接触,无磨损■ 安装方便,简单可靠主要技术参数工作温度: -40℃~+100℃电源电压: 10VDC~30VDC频率范围: 0Hz~10KHz安装气隙: 0.1mm~1.5mm,标准安装值:0.8mm发讯齿轮: m=2,齿数z=60,材料为导磁低碳钢输出波形: 方波输出通道数: 2输出电压幅度(负载950Ω时): 高电平VH≥Vcc-2.5V,低电平VL≤1.5V脉冲占空比: 50%±20%相位差: 90°±30°空载功耗电流: ≤60mA绝缘电阻: ≥50MΩ(500V兆欧表)绝缘强度: 1000VAC/50Hz/60s电源极性保护: 有输出短路保护: 有振动冲击: 振动30g;冲击100g电气接口: 电缆引出电缆线与电连接器输出功能定义序号 屏蔽电缆线 输出功能1 棕色芯线 电源Vcc2 绿色芯线 电源GND3 蓝色芯线 信号通道14 白色芯线 信号通道25 黑色芯线 屏蔽安装、使用及故障处理■传感器出厂包装已考虑了端部保护,安装时取下护盖,传感器不用时需装上;■禁止将端头于端头相互对碰,否则传感器永磁铁会大幅度退磁而损坏;■传感器输出导线严格按说明书定义配线,保证正确无误,无短路、断路现象;■强烈推荐齿轮与传感器头部间隙调整为0.8mm,间隙调整后,拧紧两个固定螺钉;■在传感器未安装入测速端盖前,传感器接上电源,用铁磁片接触或者离开传感器的头部,输出电平有高低变化,即为正常;■传感器在正常运转下,传感器输出电平不变化(高或低),即为传感器损坏,处理方法是更换传感器。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
FST-650系列矢量通用型变频器前言前言感谢您选用深圳市佛斯特科技有限公司的FST-650系列变频器。
FST-650系列变频器是一款高性能通用变频器,主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。
采用高性能的矢量控制技术,低速高转矩输出,具有良好的动态特性、超强的过载能力、增加了用户可编程功能及后台监控软件,通讯总线功能,支持多种PG卡等,组合功能丰富强大,性能稳定。
可用于纺织、造纸、拉丝、机床、包装、食品、风机、水泵及各种自动化生产设备的驱动。
为用好本产品及确保使用者安全,在您使用之前,请详细阅读本使用说明书,阅读完后请妥善保管,以备后用。
当您在使用中发现任何疑难而本说明书无法为您提供解答时,请联络本公司的各地经销商,或直接与本公司联系,我们的专业人员会积极为您服务。
并请您继续关注并采用本公司的产品。
资料如有改动,恕不另行通知使用须知FST-650系列矢量通用型变频器目录前言 (1)目录 (2)使用须知 (4)第一章产品检查 (5)1.1 检查项目 (5)1.2 铭牌数据 (5)第二章安装 (6)2.1 使用环境 (6)第三章配线 (8)3.1 接线端子图 (8)3.2周边设备的应用及注意事项 (12)第四章操作 (17)4.1 键盘说明 (17)4.2 详细功能说明 (19)F0组基本功能组 (19)F1组第一电机参数组 (25)F2组矢量控制参数 (27)F3组V/F控制参数 (29)F4组输入端子 (34)F5组输出端子组 (41)F6组启停控制组 (45)F7组人机界面组 (48)F8组增强功能组 (50)F9组保护参数组 (56)FA组过程控制PID功能 (62)FB组摆频、定长和计数 (65)FC组多段指令及简易PLC功能 (67)FE组用户定制功能码 (69)FP组用户密码 (70)FST-650系列矢量通用型变频器前言A0组转矩控制和限定参数 (72)A1组虚拟DI、虚拟DO (73)A2组第2电机参数 (76)第五章故障检查与排除 (88)5.1 故障信息及排除方法 (88)5.2 常见故障及其处理方法 (91)第六章保养和维护 (93)6.1 日常维护 (93)6.2 定期维护 (93)6.3 变频器易损件更换 (94)6.4 变频器的保修 (94)第七章通讯协议 (95)7.1 (95)FST-650通讯数据地址定义 (95)附录A安装及外形尺寸 (108)附录B 变频器相关附件选型表 (112)B.1断路器、电缆、接触器、电抗器规格表 (112)B.2制动电阻/制动单元选型 (114)附录C 功能参数简表 (118)使用须知FST-650系列矢量通用型变频器使用须知本产品的安全运行取决于正确地运输、安装、操作及保养维护,在进行这些工作之前,请务必注意有关安全方面的提示。
加速度传感器使用方法说明书1. 简介本说明书旨在向使用者介绍和指导加速度传感器的正确使用方法,以确保传感器的准确度和安全性。
请仔细阅读本说明书,并按照指示操作。
2. 产品概述加速度传感器是一种用于测量物体加速度的装置。
它能够将加速度转换为电信号输出,并提供给用户进行数据采集和分析。
3. 规格参数- 测量范围:±X g- 灵敏度:Y mV/g- 工作温度范围:-Z°C ~ +Z°C- 分辨率:W g4. 安全预防措施- 在使用加速度传感器之前,请确保周围环境清洁,避免传感器受到灰尘、油脂或其他杂质的污染。
- 避免将加速度传感器暴露在高温、高湿度或强磁场的环境中,以免影响传感器的性能。
- 在连接电缆和接口时,请确保传感器与采集设备之间的连接可靠并紧固,避免松动导致数据丢失或干扰。
- 定期检查传感器的外观和电缆连接,如发现损坏或异常情况,请及时进行维修或更换。
5. 使用步骤此处列出了使用加速度传感器的基本步骤,以供参考:步骤1:确保传感器与采集设备和电源正确连接,并确认各接口固定可靠。
步骤2:开启采集设备,通过软件或硬件设置传感器工作参数。
步骤3:将加速度传感器放置在需要测试的物体上,并通过夹具或胶粘剂固定住。
步骤4:启动采集设备,开始进行数据记录和分析。
步骤5:待测试完成后,停止采集设备并关闭电源。
步骤6:拆除传感器,将其存放在安全的地方。
6. 数据分析和应用加速度传感器提供的数据可以通过相应软件进行分析和应用。
根据需求,用户可以进行以下操作:- 数据图表绘制和曲线分析;- 震动信号处理和故障诊断;- 运动轨迹跟踪和姿态测量;- 工程结构监测和安全性评估。
7. 故障排除如果在使用加速度传感器时遇到以下问题,请按照以下步骤进行排查:问题1:数据采集异常或无法正常进行。
解决方案:检查传感器与采集设备的连接是否正常,确认接口固定可靠。
问题2:传感器灵敏度不符合预期。
解决方案:使用校准装置对传感器进行校准,确保灵敏度符合要求。
DRS05雷达速度传感器使用说明DRS05雷达速度传感器是一种高精度、高性能的速度检测设备,适用于车辆、船舶等运输工具的速度测量。
它采用了先进的雷达技术,能够在各种复杂的环境条件下准确测量目标物体的速度。
本文将为您详细介绍DRS05雷达速度传感器的使用说明。
一、产品特点1.高精度测量:DRS05雷达速度传感器采用了24GHz的射频技术,可以实现对目标物体速度的精确测量,误差小于1%。
2.宽工作温度范围:DRS05雷达速度传感器可以在-40℃至+85℃的环境温度下正常工作,适应各种恶劣的气候条件。
3. 高速度测量范围:DRS05雷达速度传感器的测量范围为0至300km/h,适用于各种车辆和船舶的速度监测需求。
4.快速响应时间:DRS05雷达速度传感器具有快速的响应时间,可以在毫秒级别内实时测量目标物体的速度变化。
5.抗干扰性能强:DRS05雷达速度传感器具有较强的抗干扰能力,可以有效地抵抗不同频率、不同强度的干扰信号。
6.节能环保:DRS05雷达速度传感器采用了低功耗设计,具有节能环保的特点,可降低能源消耗。
二、产品安装1.安装位置选择:DRS05雷达速度传感器应安装在车辆或船舶前方,一般选择在车辆或船舶的前保险杠或船头上方安装。
2.固定方法:使用螺丝、胶水或其他固定设备将DRS05雷达速度传感器安装牢固,确保其不会因振动或碰撞而松动。
3.连接电源:将DRS05雷达速度传感器连接到车辆或船舶的电源系统,确保电源接口连接正确,电压稳定。
三、参数设置1.工作频率设置:DRS05雷达速度传感器的工作频率可以根据实际需求进行设置,一般为24GHz。
2.测量范围设置:根据实际需求调整DRS05雷达速度传感器的测量范围,确保能够满足测量要求。
3.输出方式设置:DRS05雷达速度传感器可提供模拟信号和数字信号两种输出方式,可以根据实际需求进行设置。
四、注意事项1.避免遮挡:安装DRS05雷达速度传感器时应确保其前方没有遮挡物,避免影响测量结果。
无速度传感器说明:在现代交流调速系统中,为了获得高性能的转速控制,采用了速度闭环控制,必须在电机轴上安装速度传感器。
但在实际系统中,速度传感器的安装往往受到一些限制,主要存在以下几个问题[3,4]:1) 速度传感器的安装降低了系统的鲁棒性和简单性;2) 高精度的速度传感器价格一般比较贵,增加了系统成本; 3) 在一些恶劣的条件下(如高温、潮湿等),速度传感器的安装会降低系统的可靠性;4) 速度传感器的安装存在一些困难,如果安装不当会成为系统的一个故障源。
为了避免这些问题,使得人们转而研究无需速度传感器的电机转速辨识方法。
近年来,这项研究也成为交流传动的一个热点问题。
国外在20世纪70年代开始了这方面的研究。
而首次将无速度传感器应用于矢量控制是在1983年由R.Joetten 完成的,这使得交流传动技术的发展又上了一个新的台阶。
在其后的十几年中,国内外的学者在这方面做了大量的工作,到目前为止,提出了许多种方法,大体上可以分为:①动态转速估计器;②模型参考自适应(MRAS );③基于PI 调节器法;④自适应转速观测器;⑤转子齿谐波法;⑥高频注入法;⑦基于人工神经元网络的方法。
以下分别讨论动态转速估计器,模型参考自适应(MRAS ),基于PI 调节器法,滑模变结构观测器,在第二章建立的异步电机矢量控制仿真实验平台上仿真。
动态转速估计器[3]这种方法从电机的电磁关系式,转速的定义中得到关于转差的表达式。
电机角速度等于同步角速度s ω与转差角速度sl ω之差。
s sl ωωω=- (3-1)同步角速度可以由静止坐标系下的定子电压方程式推得,由图3-1矢量关系可知22s s s s s s s s s s d d arctg dt dt p p βαβααβαβωθψ⎡⎤==⎢⎥ψ⎣⎦ψψ-ψψ=ψ+ψ (3-2)图3-1定子磁链矢量示意图由静止坐标系下的定子电压方程,可以推导出磁链的表达式,代入上式,得到22()()s s s s s s s s s s s u R i u R i ββαααβαβω-ψ--ψ=ψ+ψ(3-3)转差角速度在不同的参考坐标系中有不同的表达形式。
在转子磁场定向控制中,122q msl d i L T ω=ψ ,在定子磁场定向控制中,表达式是()s sqsl sd s sd L i L i στωτσ=ψ-r r (1+p),由上式可以求得转子角速度ω。
这种方法的优点是直观性强,理论上讲速度的计算没有延时。
但是有如下缺点:需要知道磁通,因而受磁通观测与控制精度的影响;电机参数发生变化时,计算结果会受到影响;由于缺少误差校正环节,难以保证系统的抗干扰性能,甚至可能出现不稳定的情况。
用m 函数编写出来的程序如下所示: idss=u(1)+0; iqss=u(2)+0; vdss=u(3); vqss=u(4); theta=u(5); fdre=u(6); wc=1;edss=vdss-Rs*idss; eqss=vqss-Rs*iqss;flux_d=flux_d_o+T*(edss+wc*fdre*cos(theta)-wc*flux_d_o); flux_q=flux_q_o+T*(eqss+wc*fdre*sin(theta)-wc*flux_q_o); flux_d_r=(Lr/Lm)*(flux_d-(o*Ls*idss)); flux_q_r=(Lr/Lm)*(flux_q-(o*Ls*iqss));flux=sqrt((flux_d_r*flux_d_r)+(flux_q_r*flux_q_r));flux_s=sqrt(flux_d*flux_d+flux_q*flux_q);if(flux<0.05)wr_estimated=0;cos_theta=1;sin_theta=0;elsewe=((flux_d_r*(flux_q_r-flux_q_r_o)/T)-(flux_q_r*(flux_d_r-flux_d_r_o )/T))/(flux*flux);wsl=(Lm/Tr)*(flux_d_r*iqss-flux_q_r*idss)/(flux*flux);wr_estimated=we-wsl;endflux_d_o=flux_d;flux_q_o=flux_q;flux_d_r_o=flux_d_r;flux_q_r_o=flux_q_r;reg2=reg1;y(1)=wr_estimated;y(2)=we;y(3)=wsl;y(4)=flux_d_r;y(5)=flux_q_r;y(6)=flux;在第二章搭建的异步电机矢量控制仿真平台上仿真。
仿真实验一:电机空载启动停止实验。
电机给定转速:0≤t≤0.2s,给定转速从0开始上升至100π rad/s;0.2s≤t≤0.5s,给定转速 100π rad/s;0≤t≤0.2s,给定转速从100π rad/s下降到0。
速度给定按照以上规律周而复始变化,实现电机启动,稳态运行,以及停止。
波形如图3-2所示。
仿真实验二:电机加载和卸载实验。
当电机运行处于稳态时,t=1s时加上负载转矩5N∙m,t=1.5s时撤去负载。
波形如图3-3所示。
仿真实验三:转子电阻变化时电机运行实验。
将电机转子电阻变为原来的1.5倍大小,模拟运行时由于绕组发热造成转子电阻发生变化的情形。
如图3-4所示。
图3-2异步电机无速度传感器动态转速估计法矢量控制启停图从仿真波形中可以看出,转速迅速跟随给定变化,有小的波动;在加载和减载时转矩能随之响应,定子电流幅值相应增大或减小;转速在转矩变化时会下降或上升。
当转子电阻发生变化时,控制性能不是十分理想。
图3-3异步电机无速度传感器动态转速估计法矢量控制加卸载图图3-4异步电机无速度传感器动态转速估计法矢量控制转子电阻变化时转速波形模型参考自适应(MRAS)在各种不同的方法中,模型参考自适应法(Model Reference Adaptive System)是其中最流行的技术,如果把速度推定归结为参考辨识, 则可以用模型参考自适应理论(MRAS) 来构造能够辨识速度的系统。
在这种情况下系统为非线性系统, 于是可用Pop的超稳定理论在保证系统稳定的条件下推导出辨识算法。
图3-5模型参考自适应原理图模型参考自适应控制原理可以用上面的框图3-5来示意,其主要思想是将不含未知数参数的方程作为参考模型,而将含有待估计参数的方程作为可调模型,两个模型具有相同的物理意义输出量,利用两个模型输入量的误差构成合适的自适应律来实时的调节可调模型的参数,以达到控制对象的输出跟踪参考模型的目的[2,3,13]。
MRAS是基于稳定性设计的参数辨识方法,它保证了参数估计的渐进收敛性。
但是MRAS的速度观测的精度依赖于参考模型的正确,且受到参考模型本身参数变化的影响。
r r r r r r r i p A b i αααβββψψ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥ψψ⎣⎦⎣⎦⎣⎦(3-4)ˆˆˆˆr r r r r r r i p A b i αααβββ⎡⎤⎡⎤ψψ⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥ψψ⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦(3-5) 式中1- -1 -r r r A ωτωτ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 1ˆ- -ˆ1ˆ -r rr A ωτωτ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦速度辨识公式为ˆˆˆ()()()ˆˆˆˆ()()ip r r r r r r T p r r r r i r r r r K K sK K dt βαααβββααββααβω⎡⎤=+ψψ-ψ-ψψ-ψ⎣⎦=ψψ-ψψ+ψψ-ψψ⎰ (3-6)图3-6异步电机无速度传感器MRAS 矢量控制模型在第二章搭建的异步电机矢量控制仿真平台上仿真,控制模型如图3-6所示,进行电机空载启动停止实验,波形如图3-7所示;电机加减负载和电机转子电阻发生变化时的实验,实验条件同上,波形如图3-8和3-9所示。
从仿真波形中可以看出,转速迅速跟随给定变化,稳态无静差;在加载和减载时转矩能随之响应,定子电流幅值相应增大或减小;转速在转矩变化时会出现波动,接下来又达到稳态,表明电机有一定的负载能力。
当转子电阻发生变化时,转速波形变化不大。
图3-7异步电机无速度传感器MRAS矢量控制启停图图3-8异步电机无速度传感器MRAS矢量控制加卸载图图3-9异步电机无速度传感器MRAS 矢量控制转子电阻发生变化转速波形基于PI 自适应控制器法这种方法适用于转子磁场定向的矢量控制系统,基本思想是利用某些量的误差值,经过PI 自适应控制器而得到转速信息。
控制的原理可以从转子磁场定向的电机方程中推导出[2,3,14]。
一种常用的方法是利用电机运动方程式e L n J d T T P dtω=- (3-7)12m em nq d rL T P i L =ψ (3-8)认为控制过程中转子磁链2d ψ保持不变,那么电磁转矩em T 由定子转矩电流1q i 决定,所以转矩电流分量实际值和给定值之间的差值就反映了转速变化特性,对差值进行适当的处理就能得到转速信息,也就是转速估计值。
通常将这一误差信号输入PI 调节器,输出为速度估计值,即11ˆ()()i p q q K K i i sω*=+- (3-9)基于PI 自适应控制器法结构简单,有一定的自适应能力,但是受到转子磁链观测和控制的影响,而且线性PI 调节器有限调节能力限制了辨识范围的扩大。
PI 自适应控制器内部PI 的取值:比例系数为2,积分系数为8000。
按照前面叙述的原理搭建PI 自适速度估计模块如下图3-10所示。
在第二章搭建的异步电机矢量控制仿真平台上仿真,分别进行电机空载启动停止,电机加减负载和电机转子电阻发生变化时的实验,实验条件同上;相应的仿真波形如图3-11,3-12,3-13所示。
图3-10异步电机无速度传感器PI自适应法矢量控制算法模型图3-11异步电机无速度传感器PI自适应法矢量控制转速波形仿真结果如图所示,可以看到转速给定,估计转速,实际转速三条曲线几乎重合,电机在启动、停止和稳态运行时都能快速跟随给定变化,调速性能良好。
图3-12异步电机无速度传感器PI自适应法矢量控制加卸载图图3-13异步电机PI自适应法矢量控制转子电阻变化转速波形从仿真波形中可以看出,在加载和减载时转矩能随之响应,定子电流幅值相应增大或减小;转速在转矩变化时会出现波动,接下来又达到稳态,表明电机有一定的负载能力。
当转子电阻发生变化对转速影响不明显。
滑模观测器法滑模观测器法,采用估计电流偏差来确定滑模控制机构,并使控制系统的状态最终稳定在设计好的滑模超平面上。
滑模控制具有良好的动态响应,在鲁棒性和简单性上也比较突出,但是存在抖动的问题,即由非线性引起的自振[2,3,4]。