电机闭环矢量控制，逆变器输出死区补偿是否必要？如何做效果更好？

taowei004 · 发表于 2011-5-30 22:05

继续关注中ing

wzh2718 · 发表于 2011-5-31 05:28

读了一些journal的文献，一般的结论是不需要补偿。因为电流闭环矢量控制中电流环强迫定子电流为正弦，所以电压指令中必须包含死去时间的电压损失，扣除损失之后的正弦电压施加给电机，形成正弦电流。

——引自 J.Holtz “Acquisition of Position Error and Magnet Polarity for Sensorless Control of PM Synchronous Machines”

Fig. 9(a) shows that the stator voltage ua changes its gradient at every zero crossing of the current. This is because the deadtime effect of the fundamental current is compensated as the current controller forces sinusoidal waveforms.

whz-enpc · 发表于 2011-6-3 09:28

回复 33# archdevil

archdevil目前在在艾默生吗？

foretell · 发表于 2011-6-9 09:32

補償應該是會讓反應更快...不需要由控制器慢慢調..

wzh2718 · 发表于 2011-6-9 20:35

回复 44# foretell

说的很对~

steven_2009 · 发表于 2011-7-1 08:31

持续关注中，以前做的都没有补偿，电流波形都不错的！

zhangningwy · 发表于 2011-7-1 09:29

一般V/f控制时所说的电压补偿是低频电压提升，你所说的是死区补偿，死区补偿是不论电机类型都应该加的

bluesky1234 · 发表于 2011-7-11 23:31

电机转速越低，PWM调制深度越小，死区影响越显著，对低速性能影响就越大，希望各位高手理论结合实际谈一下死区补偿如何做效果更好！

bluesky1234 · 发表于 2011-7-11 23:36

SVPWM逆变器死区补偿的研究与实现.pdf (1.78 MB, 下载次数: 502) 发一篇文章，觉得还有点用，仅供大家参考！

roccy · 发表于 2011-7-12 15:52

读了一些journal的文献，一般的结论是不需要补偿。因为电流闭环矢量控制中电流环强迫定子电流为正弦，所以电压指令中必须包含死去时间的电压损失，扣除损失之后的正弦电压施加给电机，形成正弦电流 ...
wzh2718 发表于 2011-5-31 05:28

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晕了，从你提到的原因说明里，我分明看到了死区电压补偿的必要性，为何你的结论反而是“不需要”呢？

我的理解力应该不是那么惨不忍睹的吧~~~yc_face7

ueiia · 发表于 2011-7-13 09:59

我也觉得电流闭环的话不需要补偿了，但是实际的电流环不可能做的带宽非常大，因此实际电流在闭环的情况下仍旧有很多高次谐波

bauhinia · 发表于 2011-7-13 11:24

电流闭环条件下，以电流指令为控制目标，达到稳态时电机电流近似等于指令值，电机定子电压是期望的、不受死区影响，此时电流调节器输出电压等于死区电压、管压降及所需电机电压之和，也即可以自动实现死区补偿；而动态过程中，如果完全不加前馈死区补偿，从整个电流闭环回路来看，引入了一个电压扰动，该扰动是与定子电流（电流环路的状态变量）同相的阻性压降，这对电流环路的动态控制性能会有一定影响，如频宽等。
另外，电流调节器输出电压的限幅值若选取逆变器输出正弦电压的极限值，电流闭环条件下，采用或是不采用前馈死区补偿措施在非弱磁区与弱磁区的分界处性能会有差异。

kingle6374 · 发表于 2011-8-18 21:28

低速的时候当然要加补偿了

wzh2718 · 发表于 2011-9-20 15:23

回复 50# roccy

呃...看来还是没表述清楚。“死区补偿”定义为：考虑到施加死区之后存在电压损失，为了弥补电压损失而补偿软件中的电压指令值。进一步解释，因为电流闭环会自动补偿这个电压损失，所以不需要人为补偿软件中的电压指令值。

wzh2718 · 发表于 2011-9-20 15:25

电流闭环条件下，以电流指令为控制目标，达到稳态时电机电流近似等于指令值，电机定子电压是期望的、不受死 ...
bauhinia 发表于 2011-7-13 11:24

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“不加前馈死区补偿，对电流环路的动态控制性能会有一定影响”
受教了！师兄所言，醍醐灌顶！

roccy · 发表于 2011-9-21 10:02

回复 54# wzh2718

也就是说，如果不软件补偿，必须等反馈起作用后才会对死区等损失电压进行自动补偿~由此可看出补偿的必要性了~

archdevil · 发表于 2011-9-21 10:24

不知有没有人做过对比试验，不加和加死区补偿后频率响应相差多少啊？

wzh2718 · 发表于 2011-9-22 22:55

不知有没有人做过对比试验，不加和加死区补偿后频率响应相差多少啊？
archdevil 发表于 2011-9-21 10:24

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这个实物试验貌似很难做啊~PI是一个自调整的过程，每一次误差输入都有一定的偶然性，且影响到误差的因素太多，仿真也无法一一模拟。如何判定不加和加死区补偿对系统频响的影响呢？没人做过，的确是一个研究的好方向。 bq2_54

roccy · 发表于 2011-9-23 08:15

回复 58# wzh2718

我倒是觉得不是很困难，只需对补偿前后的电流闭环频率特性进行测量就应能得到对比结果的。有条件的时候可以试验一下，对于死区补偿设计是一个可行的测试方法。

bauhinia · 发表于 2011-9-23 15:53

回复 58# wzh2718

在有、无死区补偿的情况下比较电流环带宽只能是近似比较，用频率特性分析仪测出的结果只能作为参考。
加前馈补偿死区后，电流调节器的输出是电机电压，调节器PI参数按照电机模型设计没问题；而不进行前馈死区补偿，电流调节器输出不仅仅是电机电压，这样一来用同样的调节器参数来比较就有失公平。

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