|
直流雙極型可逆PWM系統(tǒng)的實現(xiàn)
（作者未知） 2009/10/23
（接上頁）≤t﹤ton）（3）
-US=Rid+L■+E（ton≤t﹤T）（4）
式中的R.L分別為電樞電路的電阻和電感。
電樞兩端在一個周期內(nèi)的平均電壓是Ud=γUS（其中占空比ρ和電壓系數(shù)γ的關(guān)系是γ=2ρ-1）。平均電流和轉(zhuǎn)矩分別用Id和Te表示，平均轉(zhuǎn)速n=E/Ce，而電樞電感壓降L■的平均值在穩(wěn)態(tài)時應(yīng)為零。
4 PWM控制與變換器的數(shù)學(xué)模型
PWM控制與變換器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型和晶閘管觸發(fā)與整流裝置基本一致。按照對PWM變換器工作原理和波形的分析，當(dāng)控制電壓UC改變時，PWM變換器輸出平均電壓Ud按線形規(guī)律變化，但其響應(yīng)會有延遲，最大的時延是一個開關(guān)周期T[5]。因此，PWM控制與變換器（簡稱PWM裝置）也可以看成是一個滯后環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)可以寫成
WS（S）=■=Kse-TSS（5）
式中 KS——PWM裝置的放大系數(shù)；
TS——PWM裝置的延遲時間，TS≤T。
由于PWM裝置的數(shù)學(xué)模型與晶閘管裝置一致，在控制系統(tǒng)中的作用也一樣，因此WS（S），KS和KS都采用同樣的符號。
當(dāng)開關(guān)頻率為10kHz時，T=0.1ms，在一般的電力拖動自動控制系統(tǒng)中時間常數(shù)這么小的滯后環(huán)節(jié)可以近似看成是一個一階慣性環(huán)節(jié)，因此WS（S）≈■（6）
但須注意，此式是近似的傳遞函數(shù)，實際上PWM變換器不是一個線形環(huán)節(jié)，而是具有繼電特性的非線形環(huán)節(jié)。繼電控制系統(tǒng)在一定條件下會產(chǎn)生自激振蕩，這是采用線形控制理論的傳遞函數(shù)不能分析出來的。如果在實際系統(tǒng)中遇到這類問題，簡單的解決辦法是改變調(diào)節(jié)器或控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，如果這樣做不能奏效，可以在系統(tǒng)某一處施加高頻的周期信號，人為地造成高頻強制振蕩，抑制系統(tǒng)中的自激振蕩。
參考文獻
[1]許曉峰.電機及拖動[M].第1版.北京：高等教育出版社，2004.
[2]陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)[M].第3版.北京：機械工業(yè)出版社，2003.
[3]王曉明.電動機的單片機控制[M].第1版.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.
[4]李錫雄.脈寬調(diào)制技術(shù)[M].第1版.武漢：華中理工大學(xué)出版社，2000.
[5]吳守箴.電氣傳動的脈寬調(diào)制控制技術(shù)[M].第1版.北京：機械工業(yè)出版社，2002.
|