Ⅰ 控制算法与电机控制的关系
照你这么说算法和控制应该是一样的吧,都是指:运行在计算处理器中的软件程序。这些程序一般由定时器定时触发,每跑一次程序就生成一个新的指令,由处理器输送给电机驱动。比较普遍的处理器周期都是1-10kHz (0.1-1豪秒),并且和电机驱动中的功率电力电子器件的开关频率吻合。
电机驱动是功率器件,把处理器的控制信号(信号级别,通常是占空比或者PWM信号)输入到电力电子器件的门极上。电力电子器件在控制信号的作用下,可以对大电流、高电压的功率级别进行动作。功率电信号用功率电线送到电机里。
算法模型和所有公式都是在单片机、PLC里面运行的。时域算法(PI、PID之类的)可以进行离散化(Z变换)得到离散的控制关系,然后编相应的程序。这个离散化的采样频率就是程序的处理周期(0.1-1毫秒)。总之这些软硬件的东西都是关联的。
至于时域算法如何得到,那需要知道电机的模型和你要控制的是什么。电机驱动一般是电压型输出。所以你最终结果是得到一个电机控制电压。电压信号输出到电机驱动,一般需要一个PWM控制,例如正弦调制SPWM,或者矢量控制SVPWM。在电压基础上,如果想控制电流,那么一个PI就可以(电流控制器),输入是电流反馈,输出是电压。如果想控制转矩,转矩和电流是对应的。所以另外一个模块要加在电流控制器之前,这个模块输入是转矩,输出电流,模块本身不是反馈控制,是比例放大。如果想控制速度,那需要在转矩模块之前再加一个速度模块,输入是速度,输出是转矩,这个模块可以是PI。这些具体的东西不是一两天可以弄懂的,我只是给你大概说一下。
至于硬件电路,一般是我上面说的电机驱动以及它内部的电压、电流、温度检测、电力电子器件、保护措施。
电机上一般也有一个位置传感器,用于反馈控制信号给单片机,这个位置信号在交流电机里是用来做dq变换的,或者叫park变换。这个是交流转化为直流控制的重要步骤。
Ⅱ 什么是DCS控制系统啊
定义:以多台微处理器为基础,采用控制功能分散,显示操作集中,兼顾分而自治和综合协调原则设计的控制系统称为分散控制系统(简称DCS)。
技术支持:四C技术(计算机技术Computer 通信技术Communication CRT显示技术CRT 过程控制技术Control)
控制系统的角度来看:
DCS是一种分级的控制系统。各级完成不同的功能。功能分层体系是分散控制系统的显着特点,是实现控制功能分散,操作显示集中的关键。
1.过程控制级
设备:现场站(采集站、控制站)。
功能:数据采集、运算处理和控制输出; 经通信网络和控制管理级通信。
组成:通信模件、控制器模件和I/O模件。
2.控制管理级
设备:操作员站,工程师站。
功能:监视和操作;人和过程的接口。经网关机向生产管理级发送数据。
工程组态、参数调整和系统维护;人和系统的接口。
组成:主机和外设。
3. 生产管理级
设备:实时数据服务器,工作站。
功能:厂级生产过程的监视和管理,厂级故障诊断和分析,厂级性能指标计算。经网关机向经营管理级发送数据。
4 .经营管理级
设备:数据服务器,工作站。
功能:厂级经营管理、财务管理和人事管理等。
从信息系统的角度来看:
DCS是一个数据通信系统,具有不同的网络结构,连接着功能各异的一个个节点,实现节点间的信息传送与互换。
从计算机系统的角度来看:
DCS分为硬件系统和软件系统。
1. 硬件系统
一系列以微处理器为基础的智能模件、过程通道、通信接口和各种外部设备。
2. 软件系统
包括对系统进行管理的操作系统、数据库系统、数据通信软件、组态软件和对过程进行控制的一系列标准化功能模块。