2。1。2 基于速度控制模式的控制原理

当交流伺服电机处于速度控制模式，存在速度环和电流环工作，只有位置控制环 处于关闭模式。其中，通过模拟量控制速度的速度控制器电路图如图 2-2 所示。

图 2-2 速度控制模式下的速度控制图电路

由图 2-2 可知: 当输入一个速度指令时，我们将在速度控制器的输入端得到速度指令信号，比较

速度指令信号和速度反馈信号的偏差信号，将偏差信号利用放大器放大输出，将其作 为多路乘法器的输入信号。反馈阻抗和输入电阻等元件组成近似比例—积分型放大 器，此时的速度控制系统方框图如图 2-3 所示。

图 2-3 速度控制模式下的速度控制系统方框图

图 2-3 中， Kp 为 PI 控制器比例部分的放大系数，

是积分部分，s 为复变量，1 为 PI 控制器的超前时间常数，

在 R1 C1 两端并联一个阻值较大的电阻 R2 ，不仅防止了零点偏移，而且降低了 放大系数，因此该系统属于近似的无差调速系统。放大器的增益可以通过调整电位器 改变，同时决定速度控制电路的截止频率也可以通过调整电位器来改变。

2。2 交流伺服系统数学模型

我们将处于转子磁场强度最大值能使定子绕组的电流达到最大值，而在相同的输

入电流下电机能得到最大输出转矩这一现象称之为交流电机的理想状态。要想达到理 想状态，必须对定子电流的幅值与相位同时进行控制，幅值与相位构成电流矢量，因 此，这种控制称为“矢量控制”。

交流电机电磁之间的关系错综复杂，电磁之间存在着一个多输入、强耦合的非线 性系统。为了优化数学分析、实现解耦控制，采用坐标变换的方式对交流电机的物理 量进行线性变换，将交流电机的数学模型等效为直流电机的模型来进行控制。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

进行矢量控制前，需建立交流电机的数学模型。为简化模型，首先进行以下假设：

（1）不计铁心饱和程度；

（2）忽略润流磨损、磁滞消耗；

（3）电机模型的电导率为零；

（4）转子上没有阻尼绕组；

（5）感应电动势波形为正弦（相绕组中）。 由于以上假设对于交流电机数学模型建立影响很小，可以在此假设的前提下，从

电机的定子电压和磁链方程、转矩方程以及机械运动方程三个方面进行分析。