以下是引用蛇会大学在2019/8/27 11:36:14的发言:
我用行车吊重物的时候,移动的时候钢丝绳会晃,视频这个完全不晃动,这是如何做到的?
视频说是因为使用了直接转矩控制
具体往下看(来自百度百科)
直接转矩控制(Direct torque control,简称DTC)是一种变频器控制三相马达转矩的方式。其作法是依量测到的马达电压及电流,去计算马达磁通和转矩的估测值,而在控制转矩后,也可以控制马达的速度,直接转矩控制是欧洲ABB公司的专利。
在直接转矩控制中,定子磁通用定子电压积分而得。而转矩是以估测的定子磁通向量和量测到的电流向量内积为估测值。磁通和转矩会和参考值比较,若磁通或转矩和参考值的误差超过允许值,变频器中的功率晶体会切换,使磁通或转矩的误差可以尽快缩小。因此直接转矩控制也可以视为一种磁滞或继电器式控制。
概述
直接转矩控制(Direct Torque Control——DTC),国外的原文有的也称为Direct self-control——DSC,直译为直接自控制,这种“直接自控制”的思想以转矩为中心来进行综合控制,不仅控制转矩,也用于磁链量的控制和磁链自控制。直接转矩控制与矢量控制的区别是,它不是通过控制电流、磁链等量间接控制转矩,而是把转矩直接作为被控量控制,其实质是用空间矢量的分析方法,以定子磁场定向方式,对定子磁链和电磁转矩进行直接控制的。这种方法不需要复杂的坐标变换,而是直接在电机定子坐标上计算磁链的模和转矩的大小,并通过磁链和转矩的直接跟踪实现PWM脉宽调制和系统的高动态性能。
直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)变频调速,是继矢量控制技术之后又一新型的高效变频调速技术。20 世纪80 年代中期,德国鲁尔大学的M.Depenbrock教授和日本的I.Takahashi教授分别提出了六边形直接转矩控制方案和圆形直接转矩控制方案。1987 年,直接转矩控制理论又被推广到弱磁调速范围。
直接转矩控制技术用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下计算与控制电动机的转矩,采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band-Band)产生PWM 波信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。它省去了复杂的矢量变换与电动机的数学模型简化处理,没有通常的PWM 信号发生器。它的控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处理的物理概念明确。直接转矩控制也具有明显的缺点即:转矩和磁链脉动。
原理
在直接转矩控制中,电机定子磁链的幅值通过上述电压的矢量控制而保持为额定值,要改变转矩大小,可以通过控制定、转子磁链之间的夹角来实现。而夹角可以通过电压空间矢量的控制来调节。由于转子磁链的转动速度保持不变,因此夹角的调节可以通过调节定子磁链的瞬时转动速度来实现。
假定电机转子逆时针方向旋转,如果实际转矩小于给定值,则选择使定子磁链逆时针方向旋转的电压矢量,这样角度增加,实际转矩增加,一旦实际转矩高与给定值,则选择电压矢量使定子磁链反方向旋转。从而导致角度降低。通过这种方式选择电压矢量,定子磁链一直旋转,且其旋转方向由转矩滞环控制器决定。
直接转矩控制对转矩和磁链的控制要通过滞环比较器来实现。滞环比较器的运行原理为:当前值与给定值的误差在滞环比较器的容差范围内时,比较器的输出保持不变,一旦超过这个范围,滞环比较器便给出相应的值。
直接转矩控制的原理框图如下所示,给定转速与估计转速相比较,得到给定转矩;经转矩调节器将转矩差做滞环处理得到转矩控制信号;将磁链估计值跟给定磁链相比,经滞环比较器得到磁链控制信号;根据计算的得到的转子位移,划分区段;根据区段,以及转矩和磁链控制信号,结合查找表得出空间矢量,生成PWM波;输出给逆变器,给电机供电 [1] 。
控制特点
与VC系统一样,它也是分别控制异步电动机的转速和磁链,但在具体控制方法上,DTC系统与VC系统不同的特点是:
1) 转矩和磁链的控制采用双位式砰-砰控制器,并在 PWM 逆变器中直接用这两个控制信号产生电压的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VC系统中那样选择转子磁链,这样一来,计算磁链的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,在加减速或负载变化的动态过程中,可以获得快速的转矩响应,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。
4) 定子坐标系下分析电机的数学模型直接控制磁链和转矩,不需要和直流机比较、等效、转化,省去复杂的计算 [2] 。
性能比较
从总体控制结构上看,直接转矩控制(DTC)系统和矢量控制(VC)系统是一致的,都能获得较高的静、动态性能。