控制频率和控制效果的关系

转子磁场定向 2021-12-30 20:44

控制周期或者控制频率和控制效果的关系,是不是成正比,这个问题没有深入地验证过,很难给出准确答案。但是我可以给出一个相关的结论,这个结论就是:控制频率越高,能保证控制效果的下限,肯定不会很差。

控制效果和控制频率,在实践中的认知,不一定具备线性的关系。以变频器为例,ABB的DTC采用的是变开关频率控制,其开关频率是不停变化的,说明开关频率和控制效果没有绝对的相关,当然前提是基于ABB的控制方法。

再以国产技术领先的汇川为例,一般默认开关频率是2~4kHz,最大16kHz。默认开关频率4k依然能实现较好的控制效果,而且低速为了规避逆变器非线性因素的影响,大多数主流厂家都会选择主动降低开关频率。

回到主题,为什么控制频率越高,能保证控制效果的下限呢?首先,我的从业经验让我习惯把目前的电机控制分成高压应用和低压电池应用。

高压应用一般是220VAC以上的应用,一般单相或者三相交流输入,是AC-DC-AC的传统电力电子拓扑,或者类似电动汽车的350VDC电池供电。这类控制器基本采用IGBT作为逆变器件,因为IGBT不能做太高的开关频率,所以高压控制器的开关频率一般不超过16k,而且超过了10k一般要根据负载降额运行。

低压电池应用主要指144VDC以下的应用,常见的包括12VDC,18VDC,24VDC,48VDC,72VDC,96VDC,108VDC和144VDC。具体的产品包括电动工具,无人机,压缩机,AGV,低压电动汽车控制器。

这类控制器的开关器件基本都是MOSFET,因为MOSFET开关速度快,相比IGBT开关损耗小很多,可以做到高达100kHz的开关频率。所以低压控制器,开关频率常见的都可以做到20kHz甚至30kHz。

而且由于低压电机同步速比较高,比如吸尘器基本是1对极,做到10万rpm,那么同步电频率是1700Hz,必须提高开关频率。航模电机一般同步电频率是1200Hz左右。

同样以1200Hz为例,10kHz开关频率,每个开关周期离散造成的角度滞后是1200*360°/10k=43.2°,20k开关频率,每个开关周期离散造成的角度滞后是1200*360°/20k=21.6°。

因为PWM生效有一个开关周期的延时,再比如三角波计数器底点生效,在这整个周期生效,以顶点作为平均值,那么其实离散造成的延时是1.5个开关周期。

所以对于1200Hz电机,10kHz的离散延时是64.8°,20kHz的离散延时是32.4°。所以提高开关频率,可以一定程度上掩盖离散造成的角度延时,提高控制效果的下限。所以很多工程师,哪怕是400Hz同步频率的电机,依然会选择高达16kHz的控制频率,这样子参数好调,系统容易稳定,控制效果有保证。

以上分析是基于单采单更的模式,现在单电阻采样无法实现双采双更,使用M0芯片受限于计算资源,也是单采单更为主。按照同行的共识,100Hz的电频率对应1kHz的控制频率,即1000Hz的电频率能用10kHz控制频率,单采单更能实现稳定控制已经是很不错的效果了。所以说,越低的开关频率,能实现不错的控制效果,更显得难能可贵

下面贴几张自己用M0芯片实现的低开关频率控制效果图。

16kHz开关频率,实现1800Hz同步速吸尘器单电阻无感FOC控制:

10kHz开关频率实现1000Hz同步速航模电机无感FOC控制:


8k开关频率实现800Hz无感FOC满载控制:


往期文章

走进作者:

稚晖君是网红吗?

月薪 4 万人民币是一种怎样的感受?

在闲鱼上怎么挣钱?

月入十万难吗?

专业文章:

变频器行业有技术含量吗?

FOC学习的避坑指南

基于M0 MCU的无感FOC航模电机控制

基于虚拟旋转坐标系的脉振初始位置检测方法

MATLAB到底有多厉害?

基于磁链模型的非线性观测器

HFI高频注入代码解读

产品级IPMSM高频注入低速无传感器控制方法


转子磁场定向 十余年FOC开发经验,精通永磁同步电机和三相异步电机无感FOC控制。
评论 (1)
游客_217942021-12-31 00:05
还是缺少定量分析
  • 及时生产 JIT(Just In Time)的起源JIT 起源于 20 世纪 70 年代爆发的全球石油危机和由此引发的自然资源短缺,这对仰赖进口原物料发展经济的日本冲击最大。当时日本的生产企业为了增强竞争力、提高产品利润,在原物料成本难以降低的情况下,只能从生产和流通过程中寻找利润源,降低库存、库存和运输等方面的生产性费用。根据这种思想,日本丰田汽车公司创立的一种具有特色的现代化生产方式,即 JIT,并由此取得了意想不到的成果。由于它不断地用于汽车生产,随后被越来越多的许多行业和企业所采用,为日
    优思学院 2025-04-07 11:56 96浏览
  • 在全球电子产业面临供应链波动、技术迭代和市场需求变化等多重挑战的背景下,安博电子始终秉持“让合作伙伴赢得更多一点”的核心理念,致力于打造稳健、高效、可持续的全球供应链体系。依托覆盖供应商管理、品质检测、智能交付的全链路品控体系,安博电子不仅能确保电子元器件的高可靠性与一致性,更以高透明的供应链管理模式,助力客户降低风险、提升运营效率,推动行业标准升级,与全球合作伙伴共同塑造更具前瞻性的产业生态。动态优选机制:构建纯净供应链生态安博电子将供应商管理视为供应链安全的根基。打造动态优选管控体系,以严格
    电子资讯报 2025-04-07 17:06 64浏览
  • 医疗影像设备(如CT、MRI、超声诊断仪等)对PCB的精度、可靠性和信号完整性要求极高。这类设备需要处理微伏级信号、高频数据传输,同时需通过严格的EMC/EMI测试。制造此类PCB需从材料选择、层叠设计、工艺控制等多维度优化。以下是关键技术与经验分享。 1. 材料选择:高频与生物兼容性优先医疗影像设备PCB常采用 Rogers RO4000系列 或 Isola FR4高速材料,以降低介电损耗并保证信号稳定性。例如,捷多邦在客户案例中曾为某超声探头厂商推荐 Rogers RO4350B
    捷多邦 2025-04-07 10:22 93浏览
  • 曾几何时,汽车之家可是汽车资讯平台领域响当当的“扛把子”。2005 年成立之初,它就像一位贴心的汽车小助手,一下子就抓住了大家的心。它不仅吸引了海量用户,更是成为汽车厂商和经销商眼中的“香饽饽”,广告投放、合作推广不断,营收和利润一路高歌猛进,2013年成功在纽交所上市,风光无限。2021年更是在香港二次上市,达到了发展的巅峰,当年3月15日上市首日,港股股价一度高达184.6港元,市值可观。然而,如今的汽车之家却陷入了困境,业务下滑明显。业务增长瓶颈从近年来汽车之家公布的财报数据来看,情况不容
    用户1742991715177 2025-04-07 21:48 73浏览
  • 在科技浪潮奔涌的当下,云计算领域的竞争可谓是如火如荼。百度智能云作为其中的重要参与者,近年来成绩斐然。2024年,百度智能云在第四季度营收同比增长26%,这样的增速在行业内十分惹眼。回顾全年,智能云业务的强劲增长势头也十分明显,2024年第一季度,其收入达到47亿元,同比增长12%;第二季度营收51亿元,同比增长14%。从数据来看,百度智能云在营收方面一路高歌猛进,展现出强大的发展潜力。然而,市场对百度智能云的表现似乎并不完全买账。2024年,尽管百度智能云数据亮眼,但百度股价却在震荡中下行。在
    用户1742991715177 2025-04-06 20:25 75浏览
  • 在万物互联时代,智能化安防需求持续升级,传统报警系统已难以满足实时性、可靠性与安全性并重的要求。WT2003H-16S低功耗语音芯片方案,以4G实时音频传输、超低功耗设计、端云加密交互为核心,重新定义智能报警设备的性能边界,为家庭、工业、公共安防等领域提供高效、稳定的安全守护。一、技术内核:五大核心突破,构建全场景安防基座1. 双模音频传输,灵活应对复杂场景实时音频流传输:内置高灵敏度MIC,支持环境音实时采集,通过4G模块直接上传至云端服务器,响应速度低至毫秒级,适用于火灾警报、紧急呼救等需即
    广州唯创电子 2025-04-08 08:59 84浏览
  • 引言:POPO声的成因与影响在语音芯片应用中,WT588F08A作为一款支持DAC+功放输出的高集成方案,常因电路设计或信号处理不当,在音频播放结束后出现POPO声(瞬态噪声)。这种噪声不仅影响用户体验,还可能暴露电路设计缺陷。本文将基于实际案例,解析POPO声的成因并提供系统化的解决方案。一、POPO声的根源分析1. 功放电路状态切换的瞬态冲击当DAC输出的音频信号突然停止时,功放芯片的输入端若处于高阻态或无信号状态,其内部放大电路会因电源电压突变产生瞬态电流,通过喇叭表现为POPO声。关键因
    广州唯创电子 2025-04-07 09:01 101浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍转手绢、跳舞、骑车、后空翻,就在宇树、智元等独角兽企业率领“机器人大军”入侵短视频时,却有资本和科技大佬向此产业泼了一盆冷水。金沙江创投管理合伙人朱啸虎近日突然对人形机器人发难,他表示“最近几个月正在批量退出人形机器人公司”。“只是买回去做研究的,或者买回去做展示的,这种都不是我们意义上的商业化,谁会花十几万买一个机器人去干这些活?”朱啸虎吐槽。不过,朱啸虎的观点很快就遭到驳斥,众擎机器人的创始人、董事长赵同阳回怼道:“(朱啸虎)甚至问出了人形机器人在这个阶段有什么
    华尔街科技眼 2025-04-07 19:24 103浏览
  •     根据 IEC术语,瞬态过电压是指持续时间几个毫秒及以下的过高电压,通常是以高阻尼(快速衰减)形式出现,波形可以是振荡的,也可以是非振荡的。    瞬态过电压的成因和机理,IEC 60664-1给出了以下四种:    1. 自然放电,最典型的例子是雷击,感应到电力线路上,并通过电网配电系统传输,抵达用户端;        2. 电网中非特定感性负载通断。例如热处理工厂、机加工工厂对
    电子知识打边炉 2025-04-07 22:59 66浏览
  •     在研究Corona现象时发现:临界电压与介电材料表面的清洁程度有关。表面越清洁的介电材料,临界电压越高;表面污染物越多的地方,越容易“爬电”。关于Corona现象,另见基础理论第007篇。    这里说的“污染物”,定义为——可能影响介电强度或表面电阻率的固体、液体或气体(电离气体)的任何情况。    IEC 60664-1 (对应GB/T 16935.1-2023) 定义了 Pollution Degree,中文术语是“污染等
    电子知识打边炉 2025-04-07 22:06 57浏览
  • 引言:小型化趋势下的语音芯片需求随着消费电子、物联网及便携式设备的快速发展,产品设计对芯片的小型化、高集成度和低功耗提出了更高要求。厂家凭借其创新的QFN封装技术,推出WTV系列(如WTV380)及WT2003H系列语音芯片,以超小体积、高性能和成本优势,为紧凑型设备提供理想解决方案。产品核心亮点1. QFN封装技术赋能超小体积极致尺寸:WTV380采用QFN32封装,尺寸仅4×4毫米,WT2003H系列同样基于QFN工艺,可满足智能穿戴、微型传感器等对空间严苛的场景需求。高密度集成:QFN封装
    广州唯创电子 2025-04-07 08:47 108浏览
  • 贞光科技作为三星电机车规电容代理商,针对电动汽车领域日益复杂的电容选型难题,提供全方位一站式解决方案。面对高温稳定性、高可靠性、高纹波电流和小型化等严苛要求,三星车规电容凭借完整产品矩阵和卓越技术优势,完美满足BMS、电机控制器和OBC等核心系统需求。无论技术选型、供应链保障、样品测试还是成本优化,贞光科技助力客户在电动汽车产业高速发展中占据技术先机。在电动汽车技术高速发展的今天,作为汽车电子系统中不可或缺的关键元器件,电容的选型已成为困扰许多工程师和采购人员的难题。如何在众多参数和型号中找到最
    贞光科技 2025-04-07 17:06 59浏览
  •   工业自动化领域电磁兼容与接地系统深度剖析   一、电磁兼容(EMC)基础认知   定义及关键意义   电磁兼容性(EMC),指的是设备或者系统在既定的电磁环境里,不但能按预期功能正常运转,而且不会对周边其他设备或系统造成难以承受的电磁干扰。在工业自动化不断发展的当下,大功率电机、变频器等设备被大量应用,现场总线、工业网络等技术也日益普及,致使工业自动化系统所处的电磁环境变得愈发复杂,电磁兼容(EMC)问题也越发严峻。   ​电磁兼容三大核心要素   屏蔽:屏蔽旨在切断电磁波的传播路
    北京华盛恒辉软件开发 2025-04-07 22:55 111浏览
  • 在追求环境质量升级与产业效能突破的当下,温湿度控制正成为横跨多个行业领域的核心命题。作为环境参数中的关键指标,温湿度的精准调控不仅承载着人们对舒适人居环境的期待,更深度关联着工业生产、科研实验及仓储物流等场景的运营效率与安全标准。从应用场景上看,智能家居领域要求温湿度系统实现与人体节律的协同调节,半导体洁净车间要求控制温湿度范围及其波动以保障良品率,而现代化仓储物流体系则依赖温湿度的实时监测预防各种产品的腐损与锈化。温湿度传感器作为实现温湿度监测的关键元器件,其重要性正在各行各业中凸显而出。温湿
    华普微HOPERF 2025-04-07 10:05 100浏览
  • 在人工智能技术飞速发展的今天,语音交互正以颠覆性的方式重塑我们的生活体验。WTK6900系列语音识别芯片凭借其离线高性能、抗噪远场识别、毫秒级响应的核心优势,为智能家居领域注入全新活力。以智能风扇为起点,我们开启一场“解放双手”的科技革命,让每一缕凉风都随“声”而至。一、核心技术:精准识别,无惧环境挑战自适应降噪,听懂你的每一句话WTK6900系列芯片搭载前沿信号处理技术,通过自适应降噪算法,可智能过滤环境噪声干扰。无论是家中电视声、户外虫鸣声,还是厨房烹饪的嘈杂声,芯片均能精准提取有效指令,识
    广州唯创电子 2025-04-08 08:40 103浏览
我要评论
1
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦