微型直流電機用PID調速，如何得出輸入電流對應值？

  ??在微型電機應用中，由于各種應用產(chǎn)品的不同會(huì )用到不同的調速方式，在調速中可能會(huì )遇到各種不同的問(wèn)題，下面天孚電機對最近客戶(hù)對微電機PID調速遇到的雙環(huán)控制問(wèn)題來(lái)講一講。

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

  對于此問(wèn)題，小編請教了天孚微電機工程師，天孚微電機工程師說(shuō)：“客戶(hù)采用的控制系統應該是轉速外環(huán)、電流內環(huán)的微電機雙閉環(huán)控制系統，轉速外環(huán)的PI調節器輸出量是電樞電流的給定量，這個(gè)電樞電流量會(huì )通過(guò)電流內環(huán)的PI調節器跟蹤電流的給定量。

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  一般微電機電樞電流的給定量是速度外環(huán)PI調節器的限幅值，這個(gè)量取決于微電機從0到給定轉速加速時(shí)微電機的最大電磁轉矩，所以把速度環(huán)PI調節器限幅值設定大一點(diǎn)，那么電樞電流的給定值就大，微電機加速時(shí)的電磁轉矩就大，加速度也大，當微電機的轉速達到給定值后，電機的電磁轉矩還是比較小的，在忽略地面摩擦力的情況下，微電機的電磁轉矩與附加轉矩幾乎處于平衡，這個(gè)值是非常小的?！?/span>

  “具體的設計方法可以參考《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統》的PI調節器參數設計方法即可！”天孚微電機工程師這樣說(shuō)。

  微電機雙閉環(huán)調速系統圖

  把轉速調機器的輸出當做電流調機器的輸入，再用電流調節器的輸出去控制電力電子變換器UPE。目前已有TF微電機M，編碼器、微電機控制器，需要一個(gè)處理器來(lái)處理這個(gè)由編碼器獲得的高速脈沖信號。可用單片機把高速脈沖轉換成速度，當然處理器的輸出是個(gè)電壓信號，這個(gè)電壓信號再給到你的電流控制器。給到電流控制器的轉速信號經(jīng)過(guò)處理以后，要產(chǎn)生脈沖去控制微電機轉速，原理就是這樣。

  從微電機上的角度來(lái)講：

  轉矩≥加速度≥速度

  解耦狀態(tài)下，轉矩與電流轉矩分量成比例，則控制過(guò)程為

  速度差≥加速度≥轉矩≥電流，假設：

  比例增益=轉動(dòng)慣量÷(采樣時(shí)間×轉矩系數)

  那么，輸出=速度誤差×轉動(dòng)慣量÷(采樣時(shí)間×轉矩系數) +速度誤差的累計= (速度誤差÷采樣時(shí)間) ×轉動(dòng)慣量÷轉矩系數+速度誤差的累計= 加速度×轉動(dòng)慣量÷轉矩系數+速度誤差的累計= 轉矩÷轉矩系數+速度誤差的累計=輸出模擬量

  ?同時(shí)，恒電流情況下，電流=轉矩÷轉矩系數。