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电气自动化控制技术研究

（二）控制系统的调试分析

整定 PID 参数的方法是对调节器进行比例系数、微分时间、积分时间的确定，对系统
的动态特性和静态特性进行改善，让系统在过渡的时候，可以实现质量指标的要求。一般
情况下是使用理论计算进行确定的。此次测试是 PID 控制速度，呈现出在速度上的滞后性

比较严重，所以，一般在让系统动态响应进行增强时，要将微分、积分、比例全部投入使
用中，在多次地对参数进行设定和比较后，在比例系数设定为10的时候，积分的时间是0.15，
微分的时间是 0.01，系统的控制效果是比较满意的。在输入阶跃信号到电机控制系统的时

候，在进行阶跃响应曲线输出的时候，其过渡是很平稳的，没有超出过调量，曲线在波动
方面也不大，具有很好的稳定性，所以这个实验是有效果的。
（三）变频器在多电机时的控制方式

1. 正弦脉宽调制的控制方式
使用这种控制方式，主要是为了实现目标转矩－速度这一特性，让电动机在磁通方面

不变化的情况下，对电源进行频率的改变，实现调速的目的。一般使用的变频器就是使用
正弦脉宽调制的控制方式，实际上这种变频器具有非常简单的组成结构，但是因为使用的
控制方式是开环的，所以在不能很好地完成控制的要求、在低频的状态时，就需要进行转

矩补偿，对低频转矩进行特性方面的更改。控制方式的特点主要表现是：低成本的控制电
路、比较简单的结构、在机械特性方面具有较好的硬度，对于平滑调速的需求一般是可以

进行满足的，目前来说，已经有很多领域使用这个控制方式了。
2. 矢量控制法
所谓的矢量控制，就是将异步电动机的定子交流电流在三相坐标下，Ia、Ib、Ic 之间

实行三相到二相的转换，把交流电流是在两相静止坐标系下的 Ia1 和 Ib1 的效果进行相等，
然后在使用磁场定向（按转子）对它们变换旋转，达到 Im1、It1 的相等效果。通过这种方
式对直流电机进行控制方式的模仿，在直流电机方面，实现控制量，与其对应的坐标，进

行反交换，可以有效地的实现控制异步电动机。使用这种控制的方式，实际上就是将直流
电机与交流电机的效果相等，分别控制其中速度和磁场这两个分量，通过控制转子磁链，
让转子磁链变成定向，分解定子电流，最后可以收获磁场和转矩这两个分量，通过交换坐

标，实现正交或者解耦控制。但还是会有一些问题，譬如，很难对转子磁链进行准确的观测，
而且矢量变换是比较复杂的，实际的效果可能达不到预期的目标。虽然提出了矢量控制的

方法，但是结合实际情况，还是存在很多影响，使得实际的结果与理想的结果存在差距。
3. 转差频率的控制方式
这种方式是对转矩进行直接控制，是在正弦脉宽调制控制方式的基础上，结合异步电

动机在实际运转过程中转速的电源频率，在进行变频器输出频率调节的时候，还需要结合
预期的转矩，电动机就可以得到相对应的转矩输出，使用这样的控制方式，需要将速度感

应器安装到控制系统中，在实际的操作中，可能需要进行电流反馈，以此来控制电流频率
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