CN113556076B - 一种变频器加减速平滑运行的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及变频器启动技术领域，具体为一种变频器加减速平滑运行的控制方法，其在确保平滑实现加速和减速的同时维持变频器的速度响应、定位精度，循环之间没有时间误差，电流命令信号和电流反馈信号的差值送入电流微分控制器内得到电压补偿信号，该电压补偿信号与电压命令信号的差值得到新的电压命令信号，新的电压命令信号与电流命令信号送入加减速变化量处理模块得到速度命令，加减速变化量处理模块内处理步骤如下：新的电压命令信号与电流命令信号送入后判断速度变化是否过大导致振动，如有振动则减少速度变化量并记录，输出此次的速度；如没有产生振动则检查是否有减少速度变化的记录，没有记录的话就输出此次速度，有记录的话就按照记录增加速度变化数量再输出此次速度。
Description
技术领域
本发明涉及变频器启动技术领域，具体为一种变频器加减速平滑运行的控制方法。
背景技术
变频器的使用，许多应用需要加速、定速、减速的循环运行。工艺要求除变频器速度要快，循环的时间要准确，每次循环的时间误差也必须小。这里牵涉到变频器控制技术有速度响应、定位精度、时间误差。
以两个循环为例的控制时序，其中，T1为加速时间，T2为定速时间，T3为减速时间，TS1为第一段循环时间，TS2为第二段循环时间。
理想结果：T1加速时间、T3减速时间设定越短越好；TS1时间和设定需求越准确越好；TS1和TS2的误差越小越好。
而实际情况：T1和T3的时间越短，系统会引起越大的振动，主要原因是速度随时间变化越大(即dv/dt)，产生的加速度就越大。力是质量和加速度的乘积，即F=m*a，系统会因为有力发生振动。
另外，当负载由静止到运行，过程经历了静态摩擦到动态摩擦。不同的摩擦
力对变频器而言，需要产生不同的力拖动。因为过程有不同的力发生，系统
的振动更剧烈。
图3中虚线为加速度过程中作用力之间的关系图，从中可以看出，S1和S3期间产生的作用力最大，S1负载启动瞬间，由静止到开始运行，除了速度变化外，还有摩擦力；S3负载停止加速，由有加速度到定速，加速度瞬间变化，作用力增大。
目前常用解决方案：
当前采用的手段有2种，一种是放大加/减速时间，一种是加入弧度曲线。(1)：放大加减速时间，可根据反馈的电流自动调整，或手动调整参数。(2)：在S3和S4阶段，手动加入弧度曲线，让速度的变化更为缓和。
以上2种方法，可以有效降低因为速度变化，作用力突增，导致的系统振动；但这2种方法，都会延长了加速时间，影响了速度精度、时间误差。
例如：
系统原设计加速时间T1=1.0秒，定速时间T2=5.0秒，减速时间T3=1.0秒；循环时间TS1=1.0+5.0+1.0=7.0秒。因系统振动，采用第1种方案，手动放大加/减速时间由1.0秒到1.5秒。结果循环时间TS1=1.5+5.0+1.5=8.0秒。因为手动TS2=TS1=8.0秒。和原设计多了1.0秒，响应降低了1.0/7.0=14%。如果设备原来一天可以生产10000产品。因为解决了振动问题，一天仅生产8600产品，牺牲生产效率了。
同样采用第1种方案，但根据反馈电流自动调整加速和减速时间。结果加速时间T1和减速时间T2，因为电流反馈大小，自动调整为T1=1.2~1.5秒，T2=1.1~1.4秒，定速时间5.0秒不变。结果循环时间TS1=1.2+5.0+1.1=7.3秒；TS2=1.5+5.0+1.4=7.9秒。和手动修改参数相比，响应有改善。但循环时间TS1≠TS2。这个结果对定位要求高的工况，是无法使用的。
同样采用第2种方案，手动增加弧度曲线，在S1和S3阶段，结果和手动放大加减速效果一样的。一般弧度曲线调整有4段，在调试技术要求相对也高。弧度曲线通常有4个参数。例如启动到加速Sa，加速到定速Sb，定速到减速Sc，减速到停止Sd，假设通过调试，结果Sa=0.3秒，Sb=0.1秒，Sc=0.1秒，Sd=0.2秒。TS1=7.0+0.3+0.1+0.1+0.2=7.7秒。且TS2=TS1。
以下表格汇总当前方案和优缺点：
发明内容
为了解决现有变频器加减速控制难以达到需求的问题，本发明提供了一种变频器加减速平滑运行的控制方法，其在确保平滑实现加速和减速的同时维持变频器的速度响应、定位精度，循环之间没有时间误差。
其技术方案是这样的：一种变频器加减速平滑运行的控制方法，其特征在于，电流命令信号和电流反馈信号的差值送入电流微分控制器内得到电压补偿信号，该电压补偿信号与电压命令信号的差值得到新的电压命令信号，新的电压命令信号与电流命令信号送入加减速变化量处理模块得到速度命令，加减速变化量处理模块内处理步骤如下所述：新的电压命令信号与电流命令信号送入后判断速度变化是否过大导致振动，如有振动则减少速度变化量并记录，输出此次的速度；如没有产生振动则检查是否有减少速度变化的记录，没有记录的话就输出此次速度，有记录的话就按照记录增加速度变化数量再输出此次速度。
采用本发明后，经由电流反馈，和电流命令的差值，通过由电流微分控制器得到电压补偿值，和电压命令的差值，可以得到系统的振动指标，最终经过加减速变化量处理模块控制来实现速度的输出，确保了平滑实现加速和减速的同时维持变频器的速度响应、定位精度，循环之间没有时间误差。
附图说明
图1为本发明原理图；
图2为加减速变化量处理模块内流程图；
图3为本发明的仿真结果；
图4为实测结果。
具体实施方式
见图1，图2所示，一种变频器加减速平滑运行的控制方法，电流命令信号和电流反馈信号的差值送入电流微分控制器内得到电压补偿信号，该电压补偿信号与电压命令信号的差值得到新的电压命令信号，新的电压命令信号与电流命令信号送入加减速变化量处理模块得到速度命令，加减速变化量处理模块内处理步骤如下所述：新的电压命令信号与电流命令信号送入后判断速度变化是否过大导致振动，如有振动则减少速度变化量并记录，输出此次的速度；如没有产生振动则检查是否有减少速度变化的记录，没有记录的话就输出此次速度，有记录的话就按照记录增加速度变化数量再输出此次速度。
主要工作原理如下：
经由电流反馈，和电流命令的差值，通过由电流微分控制器得到电压补偿值。微分器的前卫响应高。电压补偿值和电压命令的差值，可以得到系统的振动指标，是否可以接受；
如振动太大，在电机dq轴模型，可把欲输出的速度变化降缓，并记录。
如振动允许，在电机dq轴模型，查看记录，是否曾经速度变化减少过，
如记录显示有曾减少过，则在这次的速度，把减少的速度变化，增加回来；
如记录显示没有减少过，则在这次的速度，原封不动的输出即可。
图3为本发明仿真结果，其中虚线是原始数据，实线是改善后的数据，因为速度的变化，通过控制器和程序的补偿，最后呈现的结果，作用力峰值降低了许多，在加速过程，作用力在整个过程表现，由虚线到实线，运行也达到平滑效果。
图4为对应的实测结果，监控数据得出，实测结果和仿真效果是符合的。
通过电流微分控制器和改变速度曲线方式，在不牺牲速度响应、定位精度、循环时间条件下，可有效改善振动问题。
下面具体举例说明，对三组不同数据，通过启动、加速、定速运行得出了的实测总表，分别循环10次，记录速度响应、时间误差(定位精度)、振动加速度
(1):频率设定F=50Hz，加减速时间T=5.0秒；
(2):频率设定F=50Hz，加减速时间T=2.0秒；
(3):频率设定F=50Hz，加减速时间T=1.0秒；
通过以上实验数据，使用本发明的控制方法，在有效控制振动情况下，也可保证对加减速响应、时间误差和循环误差的定位要求，和其他传统的方法对比，影响是最小的。
Claims (1)
1.一种变频器加减速平滑运行的控制方法，其特征在于，电流命令信号和电流反馈信号的差值送入电流微分控制器内得到电压补偿信号，该电压补偿信号与电压命令信号的差值得到新的电压命令信号，新的电压命令信号与电流命令信号送入加减速变化量处理模块得到速度命令，加减速变化量处理模块内处理步骤如下所述：新的电压命令信号与电流命令信号送入后判断速度变化是否过大导致振动，如有振动则减少速度变化量并记录，输出此次的速度；如没有产生振动则检查是否有减少速度变化的记录，没有记录的话就输出此次速度，有记录的话就按照记录增加速度变化数量再输出此次速度。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60125186A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-04 | Toshiba Corp | 電動機の制御装置 |
| JPH1037587A (ja) * | 1996-07-29 | 1998-02-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 自動扉開閉装置 |
| CN1275947A (zh) * | 1997-09-24 | 2000-12-06 | 株式会社日立制作所 | 电车控制器 |
| CN109257000A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-22 | 中国矿业大学 | 一种开关磁阻电机宽转速范围混合调速控制方法 |
| CN110635739A (zh) * | 2018-06-22 | 2019-12-31 | 大隈株式会社 | 位置控制装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI261410B (en) * | 2004-04-02 | 2006-09-01 | Delta Electronics Inc | Velocity or position S-type smooth commands generating method and means thereof |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60125186A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-04 | Toshiba Corp | 電動機の制御装置 |
| JPH1037587A (ja) * | 1996-07-29 | 1998-02-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 自動扉開閉装置 |
| CN1275947A (zh) * | 1997-09-24 | 2000-12-06 | 株式会社日立制作所 | 电车控制器 |
| CN110635739A (zh) * | 2018-06-22 | 2019-12-31 | 大隈株式会社 | 位置控制装置 |
| CN109257000A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-01-22 | 中国矿业大学 | 一种开关磁阻电机宽转速范围混合调速控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DL230变频器在CNC机床上的典型应用分析;吴玉琴;《无锡职业技术学院学报》;第16卷(第4期);第36-38页 * |
Also Published As
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