我們說(shuō)交流電機主要有兩大類(lèi)：異步電機和同步電機。

      其中異步電機又稱(chēng)感應電機，它的轉子運動(dòng)速度與定子旋轉磁場(chǎng)的運動(dòng)速度不同步而得此名號。異步電機結構簡(jiǎn)單，制造成本低，運行比較安全可靠，容易安裝傳感器和反饋裝置，轉矩脈動(dòng)比較小。因此，在生產(chǎn)和生活中得到廣泛的應用。
      但它同時(shí)也存在：調速特性較差，難以實(shí)現平滑的調速，功率因素較低等缺點(diǎn)。

      同步電機因轉子旋轉的速度與定子旋轉磁場(chǎng)的速度相同而得此名。而在同步電機中，工業(yè)和生活中應用的最多的就是永磁同步電機。原因主要有3方面：

      我國是資源大國，擁有豐富的磁鐵礦和稀土礦。而且掌握了先進(jìn)的永磁材料煉制技術(shù)?！镔|(zhì)基礎。
      永磁同步電機的轉子為永磁體，所以不需要外加勵磁系統，為運行帶來(lái)了方便。而且轉矩阻尼效應大，轉矩響應性比較好，運行時(shí)功率因素比異步電機要高。
     ——內部原因

      3.針對永磁同步電機的控制策略越來(lái)越成熟。

     ——外部原因

      故而，永磁同步電機的相關(guān)研究和應用如火如荼。

      隨著(zhù)交流伺服電機的應用日漸廣泛，對交流伺服電機控制策略的研究的重要性也不斷提高。作為一個(gè)電機控制的小白，從宏觀(guān)上去了解一下它的主要類(lèi)別還是有必要的。交流伺服電機的控制策略大概可以分為以下幾類(lèi)：

一、基于電機穩態(tài)的控制策略

      比較有代表性的就是恒壓頻比控制。它忽略了控制變量的相位，只關(guān)注他們的幅值，而且其反饋量和輸入量之間的比值為直流量，本質(zhì)上是一種標量控制方法。

      它具有操作簡(jiǎn)易，投入成本低，實(shí)現簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也不可避免的存在動(dòng)態(tài)性能差，低速時(shí)轉矩響應低，參數設計難，沒(méi)有解決非線(xiàn)性、多變量的問(wèn)題等缺點(diǎn)。因此，不能用在高精度要求的場(chǎng)合上，也就是說(shuō)只能用于如風(fēng)機、水泵機這一類(lèi)對控制精度要求不高的電機上。

二、基于電機動(dòng)態(tài)的控制策略

      比較有代表性的就是矢量控制和直接轉矩控制

      1.矢量控制方法的基本思想就是對電機的參數進(jìn)行解耦，分別對電機的磁鏈和電流進(jìn)行獨立的控制。

      具體實(shí)現方式是把轉子的旋轉磁場(chǎng)作為參考系，將定子電流分解成與轉子同向的分量，即直軸分量和與轉子正交的分量，即交軸分量。從而來(lái)消除了電機轉子和定子之間的互感的影響，成功解耦。然后分別獨立對兩個(gè)分量進(jìn)行控制，達到動(dòng)態(tài)控制電機速度的目的。

      究其實(shí)質(zhì)，就是將復雜的交流電機控制通過(guò)坐標的轉換變成直流電機的控制。但是，因為要實(shí)現這種控制方法，就必須在系統中增設位置傳感器，觀(guān)測轉子的實(shí)時(shí)位置。這樣就是的成本增加，而且加大了操作難度。另一方面，由于坐標軸的轉換，增加了大量的運算，降低了效率，帶來(lái)了諸多不便。

      2.直接轉矩控制（direct torque control，簡(jiǎn)稱(chēng)DTC）1985年，德國魯爾大學(xué)的Depenbrock教授和日本的Takahashi教授提出了直接轉矩控制這一控制策略。這一控制策略并沒(méi)有繼承前人提出的矢量控制策略的解耦思想，而是另辟蹊徑，把轉矩作為被控量（電機控制的本質(zhì)就是控制轉矩），直接對電機進(jìn)行控制。

      3.反饋線(xiàn)性控制，反饋線(xiàn)性控制主要分為兩類(lèi)：第一類(lèi)是微分幾何反饋線(xiàn)性控制；第二類(lèi)是動(dòng)態(tài)逆控制，又稱(chēng)直接反饋線(xiàn)性控制。這兩種方法都是針對解決非線(xiàn)性問(wèn)題而提出的。微分幾何反饋線(xiàn)性法因為要將問(wèn)題轉換到幾何域里，比較抽象，在實(shí)際應用中不如物理概念清晰的動(dòng)態(tài)逆控制法。

      4.自適應控制，自適應控制能根據電機的運行情況不斷提取實(shí)時(shí)參數，然后根據新的參數合理地修改控制策略。這樣，有利于加強動(dòng)態(tài)性能。自適應控制主要包括模型自適應、參數自適應和非線(xiàn)性自適應。這種控制方式的不足在于當電機的運行狀態(tài)變化太快的時(shí)候，無(wú)法很好地跟蹤其參數，提取的結果與實(shí)際結果誤差較大，導致修改后的控制策略不合理。另一方面，由于電機模型的復雜性，導致運算時(shí)間過(guò)長(cháng)，降低了控制的效率。但這一不足隨著(zhù)微處理器的不斷更新?lián)Q代，得以克服。

三、不依賴(lài)對象的數學(xué)模型的控制策略

      模糊控制：模糊控制是利用模糊集合制造出模糊性和不確定性，從而模仿在實(shí)際控制過(guò)程中的人手操作。模糊控制主要包括三部分：分別是精確量的模糊化，模糊推理和模糊判斷。

      早期的模糊控制沒(méi)有加入積分環(huán)節，雖然控制的魯棒性有所加強，但同時(shí)在帶負載時(shí)出現了較大的靜態(tài)誤差。經(jīng)改進(jìn)后，如今的模糊控制已經(jīng)有了積分效應，能做到無(wú)靜態(tài)誤差控制。但是，如果單靠模糊控制，特別是在控制精度要求高的場(chǎng)合，得到的效果不是很好。所以，模糊控制一般與其他的控制策略相配合使用。

      神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制是20世紀80年代末發(fā)展起來(lái)的新型控制策略，它是智能控制的一個(gè)分支。它是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )理論和自動(dòng)控制理論結合起來(lái)的產(chǎn)物。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )像人一樣，擁有學(xué)習和記憶能力。在電機的控制上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的主要任務(wù)是觀(guān)測估算電機的磁鏈和轉速，并作出自適應調整。但是由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制是一種比較新的控制策略，所以技術(shù)還不是很成熟，有時(shí)會(huì )導致估算值出現很大的誤差或者系統出現振蕩。

      這里只是簡(jiǎn)單的從原理和優(yōu)缺點(diǎn)上提了一下這些控制策略，比較淺顯，專(zhuān)家輕拍。假如想要進(jìn)行相關(guān)內容更深入的研究和學(xué)習，就得研究生同志們努力了。不管是SIMULINK仿真也好，寫(xiě)C代碼燒到板子里調試也罷，評價(jià)一個(gè)控制策略的好壞，不是看起來(lái)公式有多么的復雜，仿真起來(lái)多么的高端，關(guān)鍵還是其“實(shí)用性”。我上面提到的有些控制方法也只適合寫(xiě)寫(xiě)論文，評評職稱(chēng)了。

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