控制方式对电机相电流波形和追踪效果的影响与分析

在本地端和网络云端控制器间的通信加入延迟时间Ttd。延迟时间设置如式（8.27）所示。

图8.16　网络控制方式下开关磁阻电机相电流波形

（a）饱和工况；（b）非饱和工况。

式中，n为整数，随着n的增大，系统延时增大，系统稳定性降低。在不同的延迟时间下，将网络控制方式下预测控制方法与PID控制方法的电流追踪效果进行比较。图8.17列出了1 000 r/min、2 N·m工况下的追踪效果，在不考虑延时的情况下，预测控制算法和PID算法的控制效果见图8.17（a）和（b），在Td＜Ts的情况下，预测控制算法和PID算法的控制效果见图8.17（c）和（d），在Ts＜Td＜2Ts的情况下，预测控制算法和PID算法的控制效果见图8.17（e）和（f）。图8.18列出了1 000 r/min、6 N·m工况下的追踪效果，在不考虑延时的情况下，预测控制算法和PID算法的控制效果见图8.18（a）和（b），在Td＜Ts的情况下，预测控制算法和PID算法的控制效果见图8.18（c）和（d），在Ts＜Td＜2Ts的情况下，预测控制算法和PID算法的控制效果见图8.18（e）和（f）。不同延时工况下的误差iSSE见表8.3和表8.4。通过比较可以看出：①传输延时对控制效果有明显的影响，随延迟时间增大电流波动增加；②在网络控制平台架构下，预测控制算法可以有效降低传输延时的影响，提升电流追踪效果，追踪误差较传统的PID控制小。

图8.17　网络控制下预测控制与PID控制电流追踪效果（2 N·m）(www.xing528.com)

（a）无延时情况下预测控制效果；（b）无延时情况下PID控制效果；（c）延时小于Ts时预测控制效果；（d）延时小于Ts时PID控制效果；（e）延时小于2Ts时预测控制效果；（f）延时小于2Ts时PID控制效果；（g）丢包为1时预测控制效果；（h）丢包为1时PID控制效果；（i）丢包为2时预测控制效果；　　　　　（j）丢包为2时PID控制效果。

图8.18　网络控制下预测控制与PID控制电流追踪效果（6 N·m）

（a）无延时情况下预测控制效果；（b）无延时情况下PID控制效果；（c）延时小于Ts时预测控制效果；（d）延时小于Ts时PID控制效果；（e）延时小于2Ts时预测控制效果；（f）延时小于2Ts时PID控制效果；（g）丢包为1时预测控制效果；（h）丢包为1时PID控制效果；（i）丢包为2时预测控制效果；　　　　　（j）丢包为2时PID控制效果。

表8.3　不同延时情况下电流追踪误差（2 N·m）

表8.4　不同延时情况下电流追踪误差（6 N·m）