矢量控制有哪些特點(diǎn)?步進(jìn)電機(jī)如何將矢量控制和神經(jīng)控制結(jié)合

矢量控制可以適用在交流感應(yīng)電機(jī)及直流無(wú)刷電機(jī)，矢量控制可配合交流電機(jī)使用，電機(jī)體積小。為增進(jìn)大家對(duì)矢量控制的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)矢量控制的優(yōu)點(diǎn)以及步進(jìn)電機(jī)結(jié)合矢量控制和神經(jīng)控制的方法予以介紹。如果你對(duì)矢量控制具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、矢量控制有哪些特點(diǎn)

1、需要量測(cè)(或是估測(cè))電機(jī)的速度或位置，若估測(cè)電機(jī)的速度，需要電機(jī)電阻及電感等參數(shù)，若可能要配合多種不同的電機(jī)使用，需要自動(dòng)調(diào)適(autotuning)程序來(lái)量測(cè)電機(jī)參數(shù)。

2、借由調(diào)整控制的目標(biāo)值，轉(zhuǎn)矩及磁通可以快速變化，一般可以在5-10毫秒內(nèi)完成。

3、若使用PI控制，步階響應(yīng)會(huì)有過(guò)沖。

4、功率晶體的切換頻率(載波)一般為定值。

5、轉(zhuǎn)矩的精確度和控制系統(tǒng)中使用的電機(jī)參數(shù)有關(guān)，因此若因?yàn)殡姍C(jī)溫度變化.造成轉(zhuǎn)子電阻阻值提高.會(huì)造成誤差的變大。

6、對(duì)處理器效能的要求較高，至少每一毫秒需執(zhí)行一次電機(jī)控制的算法。

二、步進(jìn)電機(jī)如何將矢量控制和神經(jīng)控制結(jié)合

步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移或線位移的電機(jī)。它廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化設(shè)備和精密控制系統(tǒng)中。矢量控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是兩種先進(jìn)的控制策略，可以提高步進(jìn)電機(jī)的性能和精度。

(一)矢量控制

矢量控制是一種基于磁場(chǎng)定向的控制方法，通過(guò)調(diào)整電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩分量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精確控制。矢量控制可以分為直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)和間接轉(zhuǎn)矩控制(ITC)兩種。

1、直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)

直接轉(zhuǎn)矩控制是一種基于空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的控制方法。它通過(guò)調(diào)整電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩分量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精確控制。DTC的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度快，控制精度高，但需要實(shí)時(shí)計(jì)算電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩，計(jì)算量較大。

2、間接轉(zhuǎn)矩控制(ITC)

間接轉(zhuǎn)矩控制是一種基于磁場(chǎng)定向的控制方法。它通過(guò)調(diào)整電機(jī)的電流分量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精確控制。ITC的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算量較小，但響應(yīng)速度和控制精度相對(duì)較低。

(二)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是一種基于人工智能的控制方法，通過(guò)模擬人腦神經(jīng)元的連接和處理信息的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精確控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制可以分為前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制兩種。

1、前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是一種基于輸入信號(hào)的控制方法。它通過(guò)輸入電機(jī)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速等信號(hào)，經(jīng)過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多層處理，輸出電機(jī)的控制信號(hào)。前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，但對(duì)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性和非線性特性的適應(yīng)性較差。

2、反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是一種基于誤差信號(hào)的控制方法。它通過(guò)輸入電機(jī)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速等信號(hào)和誤差信號(hào)，經(jīng)過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多層處理，輸出電機(jī)的控制信號(hào)。反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性和非線性特性的適應(yīng)性較強(qiáng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度較大。

(三)步進(jìn)電機(jī)的矢量控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的結(jié)合

將矢量控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制相結(jié)合，可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，提高步進(jìn)電機(jī)的性能和精度。具體實(shí)現(xiàn)方法如下：

1、矢量控制與前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的結(jié)合

在矢量控制的基礎(chǔ)上，引入前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，可以提高電機(jī)的響應(yīng)速度和控制精度。具體實(shí)現(xiàn)方法如下：

(1)首先，通過(guò)矢量控制方法計(jì)算電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩分量，得到電機(jī)的控制信號(hào)。

(2)然后，將電機(jī)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速等信號(hào)和誤差信號(hào)輸入前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)多層處理，得到電機(jī)的控制信號(hào)。

(3)最后，將矢量控制和前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制得到的控制信號(hào)進(jìn)行融合，得到最終的電機(jī)控制信號(hào)。

2、矢量控制與反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的結(jié)合

在矢量控制的基礎(chǔ)上，引入反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，可以提高電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性和非線性特性的適應(yīng)性。具體實(shí)現(xiàn)方法如下：

(1)首先，通過(guò)矢量控制方法計(jì)算電機(jī)的磁通和轉(zhuǎn)矩分量，得到電機(jī)的控制信號(hào)。

(2)然后，將電機(jī)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速等信號(hào)和誤差信號(hào)輸入反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)多層處理，得到電機(jī)的控制信號(hào)。

(3)最后，將矢量控制和反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制得到的控制信號(hào)進(jìn)行融合，得到最終的電機(jī)控制信號(hào)。

以上便是此次帶來(lái)的矢量控制相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)矢量控制已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!