数字伺服电流环设计概要
电流环由电流调节器和逆变器组成,其作用是使电机绕组电流实时、准确地跟踪电流参考信号,电流控制器主要有线性电流控制器、滞环电流控制器和预测电流控制器三种。在线性电流控制器中,电机绕组电流与参考电流相比较,其差值通过PI控制器与三角波信号相比较,从而产生PWM信号控制逆变器。其优点是逆变器的开关频率固定,缺点是易产生相移和系统延迟。在线性电流控制系统中,PWM开关频率的变化对转矩波动的影响不是很大,因此PWM开关频率的选择应主要以适应电机的转速范围为依据,而并不是越高越好。在滞环电流控制器中,电机绕组电流与参考电流利用滞环比较器进行比较,滞环比较器的输出用于控制逆变器。其优点是瞬态响应能力好,不存在相称和系统延迟,缺点是逆变器的开关频率不固定。采用滞环电流控制时,带宽对电机的转矩波动影响很大,为了减小转矩波动宜采用较小的带宽,但是带宽的减小受到逆变器开关能力的限制,这在设计时需要综合考虑。在预测电流控制器中,利用绕组实际电流的采样值与参考电流的采样值及电机的电压方程,计算出强迫实际电流跟随参考电流所需的电压,通过PWM控制逆变器,采用积分补偿环节,可以有效地弥补电机参数变化对电压计算结果的影响,这种电流控制方法具有良好的稳态和动态性能,其缺点是结构复杂并需要高速微处理器。







