[发明专利]基于直流电机的空化器驱动方法

摘要

本发明属于控制科学与控制工程领域，涉及一种基于直流电机的空化器驱动方法。本发明包括：自整角机发送机发送指令转角并将该转角转换成电信号输出，自整角接收机接收角度信号，产生与失调角呈正弦函数规律的电压信号；相敏解调电路把自整角机产生的与相位相关的交流信号变为直流信号；控制器接收相敏解调电路输出的直流信号及伺服电动机的转速及电流信号，采用PID控制规律运算输出直流电压信号等。本发明可以减小超调量，克服振荡，使系统的稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度，减小调整时间，从而改善系统的动态性能。

主权项

1.基于直流电机的空化器驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：自整角机发送机发送指令转角并将该转角转换成电信号输出，自整角变压器接收角度信号，产生与失调角呈正弦函数规律的电压信号；相敏解调电路把自整角机产生的与相位相关的交流信号变为直流信号；控制器接收相敏解调电路输出的直流信号及伺服电动机的转速及电流信号，采用PID控制规律运算输出直流电压信号；脉宽调制电路把恒定变化的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，改变平均输出电压的大小，以调节电机转速；脉宽调制器输出的信号通过功率放大元件将电压信号进行放大，使电机按着期望的方向和速度运行；当控制式自整角发送机励磁之后，脉振的励磁磁场在发送机定子整步绕组中产生感应电势；在两机整步绕组构成的回路中有电流流过，在发送机和自整角机变压器的整步绕组所在的空间里将建立起合成磁场，且发送机定子合成磁场与其励磁磁场方向相反，而自整角变压器定子合成磁场与发送机定子合成磁场相对对接基准相的方向相反；若发送机转子的位置角为θ₁，自整角变压器转子的位置角θ₂，自整角变压器定子合成磁密与转子输出绕组轴线夹角为Δθ，Δθ＝θ₁‑θ₂，在输出绕组中产生的变压器电势的有效值为Esc＝EscmcosΔθ式中，Escm为失调角为零时，输出绕组感应电势的有效值,Δθ为失调角；把自整角机变压器的转子由协调位置转动90°，此位置为协调位置；将两机偏离这个初始协调位置的角度作为两机转子的位置角，并仍用θ₁和θ₂表示，自整角变压器中的与输出绕组轴线夹角为90°+θ₂‑θ₁＝90°‑Δθ，输出绕组中感应电势E_sc为E_sc＝E_scmsinΔθ；将被测参量角度送入控制器中，在控制器中，信号与给定值进行比较，比较出的差值信号经过PID运算后送入直流电机，直流电机带动空化器转动；比例积分微分控制器把给定值与实际值相减，得到的控制偏差e(t)，作为控制器的输入，控制器按偏差的比例加积分加微分形成控制量，对执行机构进行控制，其控制规律为：式中kp为比例系数，u0为控制量基准，e(t)为偏差信号，等于给定值与输出值之差，u(t)为控制器的输出信号，TI为积分时间，TD为微分时间。