永磁同步电机矢量控制运行不稳定现象

magiccal521 · 发表于 2011-9-21 10:41

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做同步电机矢量控制实验时，带轻载，由于初始位置不清楚，经过人为的调整，电机可以顺利启动，现在出现两种现象，一是电机在16HZ以下时，可以跟随转速给定，不过稳态时有10RPM的波动，在16HZ以上时，电机正反转交替，飞车。还有在16HZ以下时，电机可以跑1分钟左右，之后输出电流突增，超过额定电流，电机转速下降，失步。在电机在16HZ附近波动的时候，看了采样出来的电流波形，有d轴电流分量的存在0.5A左右的偏移，请问大家有没有遇到同样的问题，该怎么解决?

cj_212121 · 发表于 2011-9-21 12:29

在转速检测的时候会不会出现转速有时正有时负啊！！！怎么解决呢请高手帮忙！

cj_212121 · 发表于 2011-9-21 12:30

程序是没有问题的，因为我已经拿给别人试过了，但是自己再板子上调的话就出现了转速一会正一会负随机跳变进入QEP也有脉冲信号的怎么会这样的?

19371777 · 发表于 2011-9-21 12:47

1.QEP脉冲后级有没有接滤波电容？
2.PI参数调试正确否？有没有考虑寄存器值域溢出？
3.电流反馈采样准确否？
4.不知道你初始位置人为调整的具体意思？
5.周围电磁环境怎么样？

neo_nuaa · 发表于 2011-9-21 18:19

应该是磁极角计算有问题

magiccal521 · 发表于 2011-9-22 10:19

回复 4# 19371777
电流反馈跟随电流给定值，趋势一样，数值有点差异，电流环参数应该没问题。初始位置由于不定，我把360度空间都试过，现在的位置点每次都可以顺利启动，问题是稳态时转速有+-5RPM的波动，差不多一分钟后输出电流增大，电机减速，后飞车！

19371777 · 发表于 2011-9-22 12:20

转速波动是正常。你实时转子位置计算程序确保对么？

wzh2718 · 发表于 2011-9-22 23:33

本帖最后由 wzh2718 于 2011-9-22 23:39 编辑

必然是编码器的问题。可能输出信号受电流干扰，QEP计数不准确，同时QEP清零信号出问题，造成误差积累，所以才出现运行了一分钟以后测量位置与真实位置相差90°电角度以上，电流矢量解耦错误。

PS：测量位置超前真实位置接近90°电角度，iq会增长到很大。超过90°则iq电流产生制动转矩，进入不稳定平衡区，于是出现了你所述的正反转交替。你转速给的越高误差积累的就越快，电机失步就越早，16HZ以下就慢一些，所以过了一分钟才失步。

magiccal521 · 发表于 2011-9-23 10:40

回复 7# 19371777

主要波动后面不是收敛的，短暂的临界波动，后面直接发散，我360度空间起始点起动都试过，只有2个点可以顺利起动初始位置应该不会有错，而角度检测是已有的东东，位置角应该不是原因！

magiccal521 · 发表于 2011-9-23 10:47

回复 8# wzh2718
我的编码器是增量的，只用了AB信号，没有清零处理，可能会有误差累积。是个好建议！我可以检查检查。

hitbuyi · 发表于 2011-9-23 17:24

回复 wzh2718
我的编码器是增量的，只用了AB信号，没有清零处理，可能会有误差累积。是个好建议！我可以 ...
magiccal521 发表于 2011-9-23 10:47

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以前同事做一个项目, 只在上电后使用一次清零信号, 然后就把清零屏蔽掉了,我觉得不合理, 应该一过零点就清零, 可以除去累积误差

异乡de人 · 发表于 2011-9-23 21:31

从电机本体的观点来看，失步以为这旋转磁场和转子磁场不同步。从这个角度来说，应该是你位置信号除了问题，给了错误的激励。建议检查位置信号！

lyftcl · 发表于 2011-9-25 02:45

遇到问题，先从源头检查起，一点一点的排除。。。这是一个好的方法，比告诉你具体什么问题都更重要。
这是我从一个顾问那学到的。
最先怀疑是PI，建议一点儿排除。首先要排除初始位置，用手转，让Z脉冲清次即可。
然后检查QEP输出，然后检查转速输出，然后检查PI输出。

lijian613 · 发表于 2011-9-25 10:34

很有可能是位置传感器部分的错误，速度高时，转的久些，计算误差积累到一定程度了，出问题。

magiccal521 · 发表于 2011-9-25 22:11

回复 13# 刘志斌
负载恒定都稳不下来，还负载突变，有意义？那是后续的事情！

magiccal521 · 发表于 2011-9-25 22:13

回复 14# lyftcl
该测的都测了，可能性应该跟8楼的见解一样，这几天在测位置问题。

wzh2718 · 发表于 2011-9-25 22:58

回复 17# magiccal521

呵呵，周末还工作啊~在运行中，再好的屏蔽措施也很难保证编码器计数永远准确，所以用清零信号消除误差是必要的。另外软件上可能也要做一些消抖处理，防止位置信号不合理的急剧跳变。

magiccal521 · 发表于 2011-9-26 10:03

回复 18# wzh2718
我是用M测试法先得出角速度，再推算出角度的，但是由于其他原因，我的驱动器现在只能检测AB信号，没有Z信号检测，请问如何检验我得出的角度是否正确？如果是误差累积导致的，我又不能检测Z信号，可否有其他补偿方法，请指教！

hitbuyi · 发表于 2011-9-26 10:43

回复 19# magiccal521

你的做法有点费解啊，一般编码器是给出位置，然后由位置得到速度，你的位置不会是由速度积分得到吧？如果是这样，那位置信号是不真实的

wzh2718 · 发表于 2011-9-26 13:00

回复 19# magiccal521

角度应该可以直接从编码器的脉冲计数中读出，而先速度再积分得到角度会造成误差积累，不推荐。

QEP单元的脉冲计数上限设置为编码器转一圈的分辨率*4-1，超出了就自动清零，或许能降低你失步的概率，不过也不是最终解决办法。

Z信号必须要有，无法替代，要是当初做板子没引线没做接口，那就手动再加一根吧。

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