2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、變頻器常用的控制方式綜述變頻器常用的控制方式綜述變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動技術(shù)的重要發(fā)展方向,而作為變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心—變頻器的性能也越來越成為調(diào)速性能優(yōu)劣的決定因素,除了變頻器本身制造工藝的“先天”條件外,對變頻器采用什么樣的控制方式也是非常重要的。本文從工業(yè)實際出發(fā),綜述了近年來各種變頻器控制方式的特點,并展望了今后的發(fā)展方向。1、變頻器簡介、變頻器簡介1.1變頻器的基本結(jié)構(gòu)變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交

2、流電源,以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備,其中控制電路完成對主電路的控制,整流電路將交流電變換成直流電,直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波,逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說,有時還需要一個進行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。1.2變頻器的分類變頻器的分類方法有多種,按照主電路工作方式分類,可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器;按照開關(guān)方式分類,可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和

3、高載頻PWM控制變頻器;按照工作原理分類,可以分為Vf控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等;按照用途分類,可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。2、變頻器中常用的控制方式、變頻器中常用的控制方式2.1非智能控制方式在交流變頻器中使用的非智能控制方式有Vf協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。(1)Vf控制Vf控制是為了得到理想的轉(zhuǎn)矩速度特性,基于在改變電源頻率進行調(diào)速的同時,

4、又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的,通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。Vf控制變頻器結(jié)構(gòu)非常簡單,但是這種變頻器采用開環(huán)控制方式,不能達到較高的控制性能,而且,在低頻時,必須進行轉(zhuǎn)矩補償,以改變低頻轉(zhuǎn)矩特性。(2)轉(zhuǎn)差頻率控制在實際應(yīng)用中,還有一些非智能控制方式在變頻器的控制中得以實現(xiàn),例如自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、差頻控制、環(huán)流控制、頻率控制等。2.2智能控制方式智能控制方式主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制等

5、。在變頻器的控制中采用智能控制方式在具體應(yīng)用中有一些成功的范例。(1)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式應(yīng)用在變頻器的控制中,一般是進行比較復(fù)雜的系統(tǒng)控制,這時對于系統(tǒng)的模型了解甚少,因此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既要完成系統(tǒng)辨識的功能,又要進行控制。而且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式可以同時控制多個變頻器,因此在多個變頻器級聯(lián)時進行控制比較適合。但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)太多或者算法過于復(fù)雜都會在具體應(yīng)用中帶來不少實際困難。(2)模糊控制模糊控制算法用于控制變頻器的電壓和頻率,使

6、電動機的升速時間得到控制,以避免升速過快對電機使用壽命的影響以及升速過慢影響工作效率。模糊控制的關(guān)鍵在于論域、隸屬度以及模糊級別的劃分,這種控制方式尤其適用于多輸入單輸出的控制系統(tǒng)。(3)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是利用所謂“專家”的經(jīng)驗進行控制的一種控制方式,因此,專家系統(tǒng)中一般要建立一個專家?guī)?,存放一定的專家信息,另外還要有推理機制,以便于根據(jù)已知信息尋求理想的控制結(jié)果。專家?guī)炫c推理機制的設(shè)計是尤為重要的,關(guān)系著專家系統(tǒng)控制的優(yōu)劣。應(yīng)用專家系

7、統(tǒng)既可以控制變頻器的電壓,又可以控制其電流。(4)學(xué)習(xí)控制學(xué)習(xí)控制主要是用于重復(fù)性的輸入,而規(guī)則的PWM信號(例如中心調(diào)制PWM)恰好滿足這個條件,因此學(xué)習(xí)控制也可用于變頻器的控制中。學(xué)習(xí)控制不需要了解太多的系統(tǒng)信息,但是需要1~2個學(xué)習(xí)周期,因此快速性相對較差,而且,學(xué)習(xí)控制的算法中有時需要實現(xiàn)超前環(huán)節(jié),這用模擬器件是無法實現(xiàn)的,同時,學(xué)習(xí)控制還涉及到一個穩(wěn)定性的問題,在應(yīng)用時要特別注意。3、變頻器控制的展望、變頻器控制的展望隨著電力

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