在两级积分变换里，设定一个时间T，于是原本在时域t里光的动态频率v映射在复频谱上变成了复频域静态θ的相位。式Z=reiθ就是光色变换复频谱数学模型的表达式。拉普拉斯变换只是复数平面，Z变换则将复数平面进一步变换为周期循环的相平面。......
2023-11-18
矢量控制基本概念解析
【摘要】：欲使异步电动机控制系统解耦，关键是要找出两个分别决定磁通和电磁转矩的独立控制量，而且必须求出这两个控制量和能直接测量及控制的定子坐标变量的关系。联邦德国Blaschke等学者在1971年提出的磁场定向型矢量变换控制首先实现了这种控制思想，应用这种矢量变换控制构成了一个磁通反馈的变频调速系统。
电磁耦合是机电能量转换的必要条件，电流与磁通的乘积产生转矩，转速与磁通的乘积得到感应电动势，无论是直流电动机还是交流电动机均如此，但由于交、直流电动机结构和工作原理的不同，其表达式差异很大。
直流他励电动机具有良好的调节特性，可以用两个独立的控制量即励磁电流if和电枢电流ia分别控制气隙磁通和电磁转矩。直流电动机转矩Te可以表示为
式中：磁通Φ与励磁电流if成正比，它与电枢电流ia无关。由此可见，励磁电流if是只有大小和正负变化的标量，控制系统的结构比较简单，是一种解耦的系统，在磁通恒定不变的情况下，采用转速、电流双闭环系统就能获得四个象限的恒加、减速特性，而且动态性能良好。
对于交流异步电动机来说，情况就要复杂得多。首先，其电流、电压、磁通和电磁转矩都处于相当复杂的耦合状态之中，一般的交流电动机传动控制方式，都不能使异步电动机得到和直流他励电动机一样的解耦控制及良好的动、静态性能。欲使异步电动机控制系统解耦，关键是要找出两个分别决定磁通和电磁转矩的独立控制量，而且必须求出这两个控制量和能直接测量及控制的定子坐标变量的关系。联邦德国Blaschke等学者在1971年提出的磁场定向型矢量变换控制首先实现了这种控制思想，应用这种矢量变换控制构成了一个磁通反馈的变频调速系统。后来日本学者Nabae等又提出了转差频率控制型矢量变换控制，认为磁通反馈并非必不可少，可用有关频率的反馈进行控制。
矢量变换控制的基本出发点是：在建立控制系统的同时，以在空间旋转的有效磁通（即异步电动机的转子磁通）轴线作为参考坐标，显然此有效磁通轴线的瞬时位置及磁通值的大小是能够测量的。
由异步电动机原理可知，异步电动机三相定子绕组中通以三相对称的正弦电流时，会在空间产生一个角频率为ω1的旋转磁场，如图7-1（a）所示。然而旋转磁场并不一定非要三相绕组产生不可，现假设有两个相互垂直的M绕组和T绕组，在M、T绕组中分别通以直流电流iM和iT，它们以同样的角速度ω1旋转起来，则M和T两相旋转绕组所产生的合成磁场也是一个旋转磁场。再进一步使M绕组的轴线与三相绕组所产生的旋转磁场Φ的方向相同，而T绕组的轴线与M绕组磁场方向垂直。这样一来，M和T两相绕组所产生的磁通刚好与三相定子绕组产生的旋转磁场等效，如图7-1（b）所示。其中，M绕组就相当于励磁绕组，iM即可相当于电动机励磁电流分量，用它来产生电动机的磁场；而T绕组相当于电枢绕组，iT分量相当于电动机的转矩电流分量。调节iM的大小可以改变磁场的强弱，调节iT的大小，可以在磁场一定时改变转矩。那么由这样的等效绕组组成的电动机，其控制原理与直流电动机的控制原理相同。
图7-1 等效的交流电动机绕组和直流电动机绕组
三相异步电动机三相绕组的作用还可以用两个相互垂直、静止的两相α和β绕组所代替，如图7-1（c）所示。在α和β绕组中通以两相平衡电流iα和iβ（时间上差
）时，也会产生一个旋转磁场，当旋转磁场的大小和转向与三相合成磁场都相同时，则α、β绕组与三相绕组等效，也与M、T绕组等效。
这里之所以要把三相定子绕组的旋转磁场变为两相绕组的旋转磁场，主要是因为两相绕组和三相绕组的区别在于三相绕组中任何一相电流所产生的磁通必定穿过另外两相，即三相绕组互相之间存在着耦合；在两相绕组中，由于两个绕组是相互垂直的，任一相电流所产生的磁通并不穿过另一相，两相绕组之间不存在耦合，即解耦的。原来存在磁耦合的三相绕组可以变换成没有磁耦合的两相绕组。就是说绕组间的磁耦合，通过坐标变换被解除了，故称为解耦变换。三相旋转磁场和两相旋转磁场都是多相交变磁场合成的结果，变换较容易；而三相旋转磁场和直流旋转磁场之间要直接变换就比较困难了，因此两相旋转磁场的等效变换能够在三相旋转磁场和直流旋转磁场之间起到“桥梁”的作用，所以坐标变换就是按照这样一个思路进行的。
有关电力传动自动控制系统的文章
- 详细阅读
-
光矢量变换色矢量复频谱色度理论解析详细阅读
由此可以设想，可见光的频率从红端的384MMHz开始，在复频谱上按逆时针方向逐渐增加到紫端的768MMHz时，那些中间频率的相位从初始0相位逐渐增加到2π。在复频谱极坐标上，0、2π、4π等都是0相位，在可见光所有频率的相位仅仅分布在一个2π条件下，频率因子n就不能是正整数。可见光频率、波长与相位对应关系见书后附表。频率v与相位θ不仅成正比关系，而且呈环状均匀分布。......
2023-11-18
-
PLC基本概念解析详细阅读
1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。总之，PLC是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机，具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力。......
2023-06-18
- 详细阅读
-
光矢量变换色度理论解析详细阅读
波长长于780nm的电磁辐射称红外线；波长短于380nm的电磁辐射叫紫外线。光与色相比，不妨把白光看作载波，物体对白光选择性吸收，使白光的振幅发生变化，看作对白光振幅的调制。流明则由标准单位坎德拉引出。人眼对颜色的辨别主要是依靠锥体细胞，它们主要分布在视网膜中心凹部位。可是随着光照强度的减弱，锥体细胞辨别颜色的能力也随之下降。大量的科学实验表明，必须有足够大数量的光子数同时落在1个锥体细胞上，才能产生颜色视觉。......
2023-11-18
-
矢量控制方程构建及应用详细阅读
式和式构成矢量控制基本方程式，定子电流解耦成ism和ist两个分量，ist为励磁电流分量，ψr为转子磁链。在这种情况下，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，又称间接矢量控制系统。矢量控制的实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度和磁场两个分量进行独立控制。......
2023-06-19
-
插入零矢量控制下的转矩角控制器详细阅读
转矩大小是通过插入零矢量控制的，插入零矢量使定子磁链停止旋转，转矩角θ减小，转矩下降。在电动机正转，转矩Te≠Te时，转矩偏差ΔTe经两点式控制器判定输出WU的状态。在滞环内，当ΔTe从T时，，增加转矩，不插入零矢量；当ΔTe从时，，插入零矢量，减小转矩。在反转的情况，因为Te和Te的极性改变，转向与的关系见表5.3。......
2023-06-19
-
光矢量变换色矢量复频谱色度理论解析-平衡效率详细阅读
当色矢量r1与r2合成rp时产生h1和h2两个平衡矢量如图8-1所示。可以看到平衡色矢量模的大小既与r1与r2模的大小有关，也与φ及α与β大小有关。假若r2=r1，n=1，α=，这时也就是说只有在r2=r1与α=β=的条件下，才有最大的平衡效率ηba。（8-3）式表明若r1与r2为一对互补色矢量，并且φ=180°时，ηba=1，两色矢量完全平衡，转化为中性色。......
2023-11-18
相关推荐