应用探讨——西门子驱动系统中的前馈控制

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应用探讨——西门子驱动系统中的前馈控制

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2013-07-01 11:51:02

利用输入或扰动信号的直接控制作用构成的开环控制系统,称为前馈系统(Feedforward Control Systems)。这类按输入或扰动的开环控制通常与包含按偏差的闭环控制共同组成反馈-前馈控制系统,称为复合控制系统。
在siemens驱动控制技术中,大量采用了前馈控制方式,比如在直流调速系统(6RA70/80)中的电枢电流预控,EMF预控,励磁电流预控等,在交流调速系统中,由于采用矢量控制算法,更是采用了前馈控制,这样矢量控制在本质上是建立在对控制对象(同步电机/异步电机等)模型系统的观测基础上的一类前馈控制,辅以相关控制量的闭环控制,形成反馈-前馈控制达到类似于直流电机的调速性能。同样,在某些变频算法中亦采用前馈控制方式,比如交交变频器中的相电流控制器,对于三相电流解耦合,实现PI控制器下的正弦电流给定无差跟随等具有重要意义。
同时,前馈控制也应用在大量控制应用中,比如转动惯量/摩擦补偿,负荷观测力矩预置等。
从siemens各类系统中的前馈控制来看,本质上都是对控制对象的观测,建立电机的模型方程,依据转矩/转速控制要求,通过变频器调制技术进行功率放大,直接输出电机需要的各类电量(电压/电流),从而实现期望转矩与转速控制要求。这样,模型的观测对于前馈控制对各类驱动控制性能的高低起到决定性作用。
在本次有关前馈讨论中,将涉及
1)前馈在驱动控制系统的各类应用;
2)模型的观测对于前馈控制的意义;
3)模型的观测(所谓的电机模型辨识);
4)所建立模型系统是否准确的判定;
5)前馈控制的调试等。
希望大家集思广益,以便于深入了解驱动控制运行机制,利于进行调试,诊断,满足应用要求。

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