Source: https://www.youtube.com/watch?v=W3jRkH0C2z0

(0:04) 嗨各位，我是老葉

(0:06) 有一個網友問我就是說

(0:08) 請問一下葉老師

(0:11) 當我們在做FOC

(0:13) 我們在做馬達控制的時候

(0:15) 當我們遇到的弱磁

(0:18) 就是說當我們的輸出電壓飽和的時候

(0:20) 比如說在弱磁區

(0:22) 輸出電壓飽和

(0:23) 輸出電壓飽和代表你頂住了嘛

(0:25) 因為我們的變頻器都有一個直流母線電壓

(0:28) 所以你的輸出的電壓不是無限制的可以一直長大

(0:33) 你的輸出電壓是會被你的直流母線電壓所限制

(0:39) 線性區就是根號三分之VDC

(0:41) VDC就是你的直流母線電壓

(0:44) 那如果是飽和區

(0:46) 六角形的飽和區

(0:47) 最大電壓就是三分之二乘上VDC

(0:50) 所以你的輸出電壓不是無限制的可以使用

(0:54) 你一定有一個物理極限

(0:57) 而這個物理極限就是

(0:59) 控制在你的直流母線電壓的大小

(1:02) 那有一個網友問我說

(1:04) 老葉請問一下當我的輸出電壓飽和的時候呢

(1:08) 我的電流環的效能該怎麼去改善

(1:12) 也就是說當你的輸出電壓已經頂到的時候

(1:14) 很明顯的我的輸出電壓沒有辦法再往上提升了

(1:19) 這個時候呢如果我要去

(1:22) 我要去改我的電流的響應

(1:24) 比如說在這個時候

(1:27) 我的一個

(1:30) 突然來了一個衝擊性的負載

(1:33) 但是我的輸出電壓已經飽和了

(1:35) 我沒有辦法改善

(1:38) 這個時候如果你不用特別的方式的時候

(1:40) 你是沒有辦法去改善你的電流的站臺響應的

(1:44) 這個問題問得非常好

(1:46) 所以老葉剛剛在高階會員區上傳了

(1:50) 第110期

(1:52) 110期就是韓國的薛承基教授

(1:57) 他在2012年的paper

(2:00) 2012年吧

(2:02) 2012年的paper就是

(2:05) 當你的輸出電壓飽和的時候

(2:07) 我該怎麼做來讓我的電流響應變得更好

(2:13) 去改善我的電流響應

(2:15) 這非常重要

(2:16) 因為各位知道我的輸出電壓不會只有在

(2:21) 弱磁

(2:22) 就是說你的輸出電壓

(2:25) 你的馬達控制器的輸出電壓

(2:28) 不會只有當你的速度

(2:31) 高於你的額定速度的時候

(2:33) 輸出電壓才會飽和

(2:36) 換句話就是說

(2:38) 輸出電壓飽和不會只是弱磁區的專利

(2:42) 有可能你在中轉速的時候

(2:45) 比如說你的額定轉速是1500

(2:47) 但是你可能在1200rpm

(2:50) 這個時候呢

(2:51) 雖然你的電壓還沒有飽和

(2:52) 但是你在1200rpm的時候呢

(2:55) 這時候你突然有一個衝擊性的不接的負載

(2:59) 這step torque加進來

(3:01) 這時候你的PI控制器

(3:04) 就可能會把你的輸出的電壓

(3:06) 輸出的電壓

(3:09) 超出你的電壓限制

(3:11) 這時候你遇到這種狀況

(3:14) 你可能輸出電壓就會飽和

(3:15) 那這個時候該怎麼辦

(3:18) 如果你不做特別的處理的話

(3:20) 你就會發現

(3:21) 你的轉矩響應

(3:24) 要花很久的時間才會拉得起來

(3:26) 你的settling time就會很久

(3:29) 你的轉矩的動態響應就會很差

(3:33) 那我該怎麼解決這個問題

(3:35) 所以這個就是老葉剛剛在

(3:37) 高階會員區上傳的這一部

(3:39) 講解給各位聽

(3:41) 就是說

(3:41) 我認為這一篇薛成基教授

(3:43) 2012年的文章

(3:45) 是非常適合用在商品化的

(3:48) 所以如果各位想要去改善

(3:51) 你的電流環的PI控制器的響應

(3:55) 因為他這個方法不只用在弱磁區

(3:58) 他也可以用在非弱磁區

(4:01) 同一套方法

(4:03) 而且設計的非常簡單

(4:06) 因為解決這個方法有很多

(4:08) 其中有一個比較代表性的方法

(4:11) 就是用最優控制

(4:12) 就是Optima Control

(4:13) 來去解決這個問題

(4:16) Optima Control

(4:17) Optima的物件

(4:19) 最佳化的物件

(4:21) 事實上是你的

(4:23) settling time的時間

(4:24) 但是問題是說

(4:25) 使用Optima Control

(4:27) 你需要耗費相當多的運算資源

(4:32) 如果我們是做學術的論文的話

(4:36) 這是OK的

(4:37) 因為學術論文字來就是天馬行空

(4:39) 想了一些新的控制體能加進來

(4:42) 能夠方便publish paper

(4:45) 但是當你在做產品的時候

(4:48) 當有兩個方法

(4:49) 都可以達到同樣的目標

(4:51) 但其中一個方法

(4:52) 成本比另外一個方法低很多的時候

(4:56) 我們會傾向於使用成本低的方法

(5:00) 而孫晨信教授這一篇論文的方法

(5:03) 就是屬於低成本又有效的方法

(5:06) 他達到的效果

(5:08) 跟你使用最優控制所達到的效果

(5:11) 幾乎是一模一樣的

(5:13) 但是成本跟他的簡單性

(5:18) 卻遠遠的優於最優控制

(5:21) 因為他的控制方法很簡單

(5:24) 而且他幾乎使用的運算資源

(5:28) 可能只有人家的十分之一甚至更低

(5:30) 更低的運算資源可以達到相同的效果

(5:34) 這個就是老葉為什麼要推薦這篇論文給各位的目的

(5:38) 因為這篇論文使用的電流環的控制方法

(5:42) 包括做D軸跟Q軸的電流環的頻寬的設計

(5:46) 包括Anti-Wing Up

(5:48) 都是在老爺的交流電機控制迴路設計

(5:53) 老葉都講過了

(5:54) 方法就是跟老葉書裡面用的方法是一樣的

(5:59) 但是他這一篇論文解決的問題就是

(6:03) 當你的輸出電壓飽和的時候

(6:06) 我要怎麼去改善我的電流響應

(6:12) 所以他這篇論文非常的實用

(6:14) 而且他把電壓向量的動態行為

(6:18) 用圖表圖形用極座標分析的非常清楚

(6:24) 所以老葉建議各位這篇論文

(6:26) 有興趣的可以去老葉的高階會員去看一下這篇論文

(6:31) 老葉會建議各位把這篇論文精讀細讀

(6:34) 你可以從這篇論文裡面

(6:36) 得到很多關於電機控制包括弱磁

(6:40) 包括電流環動態響應的一些很基礎的understanding

(6:45) 很基礎的物理特性

(6:49) 或者說最基本的一些認知

(6:52) 你可以得到

(6:53) 如果有興趣的話可以去

(6:56) 到老葉的高階會員去看這篇論文

(6:59) 去聽老葉的講解

(7:00) 好吧

J.-I. H. Byung-Geuk Cho, and Seung-Ki Sul, 'Analysis of the Phase Current Measurement Boundary of Three Shunt Sensing PWM Inverters and an Expansion Method,' Journal of Power Electronics, vol. 13, pp. 232-242, 2013.

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