??在微型電機(jī)應(yīng)用中，由于各種應(yīng)用產(chǎn)品的不同會用到不同的調(diào)速方式，在調(diào)速中可能會遇到各種不同的問題，下面天孚電機(jī)對最近客戶對微電機(jī)PID調(diào)速遇到的雙環(huán)控制問題來講一講。

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  客戶是做智能小車的采用的是tfn30微型直流電機(jī)（帶齒輪減速器），用PID調(diào)速，需要控制智能小車的速度，微電機(jī)控制器帶有電流環(huán)，輸入是電流值，相外加速度環(huán)有編碼器反饋，需要50rpm的轉(zhuǎn)速，輸入電流對應(yīng)值如何得出？

  對于此問題，小編請教了天孚微電機(jī)工程師，天孚微電機(jī)工程師說：“客戶采用的控制系統(tǒng)應(yīng)該是轉(zhuǎn)速外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的微電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速外環(huán)的PI調(diào)節(jié)器輸出量是電樞電流的給定量，這個電樞電流量會通過電流內(nèi)環(huán)的PI調(diào)節(jié)器跟蹤電流的給定量。

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  一般微電機(jī)電樞電流的給定量是速度外環(huán)PI調(diào)節(jié)器的限幅值，這個量取決于微電機(jī)從0到給定轉(zhuǎn)速加速時微電機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩，所以把速度環(huán)PI調(diào)節(jié)器限幅值設(shè)定大一點(diǎn)，那么電樞電流的給定值就大，微電機(jī)加速時的電磁轉(zhuǎn)矩就大，加速度也大，當(dāng)微電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到給定值后，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩還是比較小的，在忽略地面摩擦力的情況下，微電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與附加轉(zhuǎn)矩幾乎處于平衡，這個值是非常小的。”

  “具體的設(shè)計(jì)方法可以參考《電力拖動自動控制系統(tǒng)》的PI調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計(jì)方法即可！”天孚微電機(jī)工程師這樣說。

  微電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)圖

  把轉(zhuǎn)速調(diào)機(jī)器的輸出當(dāng)做電流調(diào)機(jī)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。目前已有TF微電機(jī)M，編碼器、微電機(jī)控制器，需要一個處理器來處理這個由編碼器獲得的高速脈沖信號。可用單片機(jī)把高速脈沖轉(zhuǎn)換成速度，當(dāng)然處理器的輸出是個電壓信號，這個電壓信號再給到你的電流控制器。給到電流控制器的轉(zhuǎn)速信號經(jīng)過處理以后，要產(chǎn)生脈沖去控制微電機(jī)轉(zhuǎn)速，原理就是這樣。

  從微電機(jī)上的角度來講：

  轉(zhuǎn)矩≥加速度≥速度

  解耦狀態(tài)下，轉(zhuǎn)矩與電流轉(zhuǎn)矩分量成比例，則控制過程為

  速度差≥加速度≥轉(zhuǎn)矩≥電流，假設(shè)：

  比例增益=轉(zhuǎn)動慣量÷(采樣時間×轉(zhuǎn)矩系數(shù))

  那么，輸出=速度誤差×轉(zhuǎn)動慣量÷(采樣時間×轉(zhuǎn)矩系數(shù)) +速度誤差的累計(jì)= (速度誤差÷采樣時間) ×轉(zhuǎn)動慣量÷轉(zhuǎn)矩系數(shù)+速度誤差的累計(jì)= 加速度×轉(zhuǎn)動慣量÷轉(zhuǎn)矩系數(shù)+速度誤差的累計(jì)= 轉(zhuǎn)矩÷轉(zhuǎn)矩系數(shù)+速度誤差的累計(jì)=輸出模擬量

  ?同時，恒電流情況下，電流=轉(zhuǎn)矩÷轉(zhuǎn)矩系數(shù)。