发布时间 : 星期三 文章《电力拖动自动控制系统》习题答案1更新完毕开始阅读
方面： （1）在分
谓的“保持磁通 Φm恒定”的结论也只在稳态情况下才能成立。在动态中 Φm如何变化还没 有深入研究，但肯定不会恒定，这不得不影响系统的实际动态性能。 （2）Us = f(ω1 , Is)函数关系中只抓住了定子电流的幅值，没有控制
在动态中电流的相位也是影响转矩变化的因素。 （3）在频率控制环节中，取 ω1 = ωs + ω ，使频
率控制的优点。然而，如果转速检测信号不准确或存在干扰，也就会直接给频率造成误差， 因为所有这些偏差和干扰都以正反馈的形式毫无衰减地传递到频率控制信号上来了。 6-10
给系统工作造成怎样的影响？ 答：在调速过程中，实际频率
因此加、减速平滑而且稳定。如果转速检测信号不准确或存在干扰，也就会直接给频率造成
误差，因为所有这些偏差和干扰都以正反馈的形式毫无衰减地传递到频率控制信号上
来了。 6-
些参数的影响？
答：直接矢量控制
得。转速调节器ASR的输出作为转矩给定信号，弱磁时它还受到磁链给定信号的控制。在转 矩内环中，磁链对控制对象的影响相当于一种扰动作用，因而受到转矩内环的抑制，从而改 造了转速子系统，使它少受磁链变化的影响。 间接矢量控制的工作原理：采用磁链开环控制
常利用矢量控制方程中的转差公式，构成转差型的矢量控制系统，它继承了基于稳态模型转 差频率控制系统的优点，同时用基于动态模型的矢量控制规律克服了它的大部分不足之处。 转差型矢量控制系统的主电路采用了交-直-交电流源型变频器，适用于数千kW的大容量装 置，在中、小容量装置中多采用带电流控制的电压源型PWM变压变频器。 磁链开环转差型矢量控制系统的磁场定向由磁链和转矩给定信号确定，靠
，并没有实际计算转子磁链及其相位，所以属于间接矢量控制。 6-
答：根据描述磁链与电流关系的磁链方程来计算转子磁链，所得出的模型叫
据电压方程中感应电动势等于磁链变化率的关系，取电动势的积分就可以得到磁链，这样的 模型叫电压模型。 转子磁链模型需
数Tr，磁饱和程度将影响电感Lm 和Lr，从而Tr也改变。这些影响都将导致磁链幅值 与相位信号失真，而反馈信号的失真必然使磁链闭环控制系统的性能降低。 电压模型只需要实测的电流和电压信号，不需要转速信号，且算法与转子电
定子电阻有关它是容易测得的。 与电流模型相比，电压模型受电动
，由于电压模型包含纯积分项，积分的初始值和累积误差都影响计算结果，低速时，定
子电阻压降变化的影响也较大。电压模型适合中、高速范围，而电流模型能适应低速。 6-
答：将交流电机的物理模型等效地变换成类似直流电机的模式，分析和控制就可以大大简
坐标变换正是按照这条思路进行的。在这里，不同电机模型彼此等效的原则是：在不同坐标 下所产生的磁动势完全一致。 交流电机三相对称的静止绕
动势是旋转磁动势F，它在空间呈正弦分布，以同步转速 ω1 （即电流的角频率）
顺着 A-B-C 的相序旋转。然而，旋转磁动势并不一定非要三相不可，除单相以外，二相、 三相、四相、?? 等任意对称的多相绕组，通以平衡的多相电流，都能产生旋转磁动势， 当然以两相最为简单。在三相坐标系下的 iA、iB 、iC，在两相坐标系下的 iα、iβ 和在旋
转两相坐标系下的直流 im、it 是等效的，它们能产生相同的旋转磁动势。这样通过坐标系 的变换，可以找到与交流三相绕组等效的直流电机模
型。 6-
统在控制方法上有什么异同？ 答：1）转矩和磁链的控制采用双
信号产生电压的SVPWM波形，从而避开了将定子电流分解成转矩和磁链分量，省去了旋转变 换和电流控制，简化了控制器的结构。 2）选择定子磁链作为被控量，而不象
模型可以不受转子参数变化的影响，提高了控制系统的鲁棒性。如果从数学模型推导按 定子磁链控制的规律，显然要比按转子磁链定向时复杂，但是，由于采用了砰-砰控制，这 种复杂性对控制器并没有影响。 3）由于采用了直接转矩控制，
应，但必须注意限制过大的冲击电流，以免损坏功率开关器件，因此实际的转矩响应的 快速性也是有限的。 6-
答：两者都采用转矩（转速）和磁链分别控制，但两者在控制性能上
VC系统强调 Te 与Ψr的解耦，有利于分别设计转速与磁链调节器；实行连续控
Ψr 定向受电动机转子参数变化的影响，降低了系统的鲁棒性。
DTC系统则实行 Te 与Ψs 砰-砰控制，避开了旋转坐标变换，简化了控制结构；控制
磁链而不是转子磁链，不受转子参数变化的影响；但不可避免地产生转矩脉动，低速性 能较差，调速范围受到限制。下表列出了两种系统的特点与性能的比较。 性能与特点 直接转矩控制系统 矢量控制系统