刘晓君

（海洋石油工程股份有限公司安装事业部）

0 引言

在海洋工程船舶吊机中，电机的控制系统有两种控制模式：V／F控制模式和FOC控制模式。基于V／F控制通常通过设定输出频率和输出电压，并保障电压和频率的比值为一个常数，以控制电机转速。这是一种开环控制模式，在实际使用中很少用到，在这里我们不作详细介绍。FOC（Flux Vector Control or Field-Oriented Control）控制模式是实际使用中用到的一种控制模式，这种控制模式将对磁通的控制从力矩控制中分离出来，是一种闭环控制。

在FOC模式中，逆变器控制包含以下参数值的调节：电流Isd（磁通电流）、电流Isq（转矩电流）、磁通量、转速。每个参数均用闭环调节，调节的方框图如图1所示。

图1

这种控制的特点是将反馈信号源于被控系统。将设定值减去这个显示被控变量的实际状态的反馈信号。设定值和反馈值的差值确立了偏差信号的振幅和相位，并将信号提供给PI控制器；控制器的输出影响被控系统，使其减少误差信号。典型的被控量的阶跃响应的变化趋势如图2所示。

图2

从这个典型的变化中我们可以看出闭环系统的响应可以由以下变量来描述。

上升时间Tr：上升时间为参考的阶跃变化的时间起点到被控变量的值达到静差带的值之间的时间。

超调量：被控变量达到的最大值和设定值之间的相应差值。

稳定时间Ts：被控量最终达到静差带的时间点与加入阶跃干扰的时间的差值。

静差带：被控变量的最小变化在一个平均的变化动作中。……