变频器开环控制与闭环控制的区别

“开环控制” 与“闭环控制” 的区别就在于控制系统中有无反馈环节， 所谓闭环控制就是存在反馈环节的控制。这样的系统能够适时地检测控制的输出结果，并将检测到的信息通过反馈环节反映到输入端，调整输入量，达到修正控制误差、提高控制精确度的目的。反馈技术被广泛应用在各种需要精确控制的系统中，尤其是电子控制系统，比如：各种放大电路中的增益控制； 环境的温度、 湿度、 水位、 压力的控制；机械结构的位置控制、速度控制等等。因此常常使人觉得：闭环控制是复杂的、精确的、自动的控制方式，而开环控制相对的简单、粗糙和非自动。这种感觉常常造成初学者在分析系统时的误判，需要特别注意。

以普通家用压力锅的温度控制过程为例， 在密闭状态下， 锅内的温度与压力呈对应关系。 加热锅体，锅内温度逐步升高， 锅内压力也随之升高；当锅内的压力达到设定值时，高压将顶开压在排气阀上的重锤，排出蒸汽，使锅内压力降低，压力的降低又造成温度的降低。 由于重锤的重量是恒定，因此当温度达到设定值之后，加热量和排气量将呈动态平衡，锅内压力保持在高于大气压力的一个恒定值上，锅内温度也保持在高于常压水的沸点温度的一个恒定值上（一般为110℃左右），不再继续升高。过程如下图所示：

分析这样一个控制问题，

变频器矢量控制与VF控制区别

一、V/F控制方式

变频器采用V/F控制方式时，对电机参数依赖不大，一般强调“空载电流”的大小。由于我们采用矢量化的V/F控制方式，故做电机参数静止自整定还是有必要的。不同功率段的变频器，自学习后的空载电流占额定电流大小百分比也是不同的。

一般有如下百分比数据：5.5kW~15 kW,空载电流P9.05的值为30%~50%的电机额定电流；3.7 kW及以下的，空载电流P9.05的值为50%左右的电机额定电流；特殊情况时，0.4 kW、0.75 kW、1.5 kW，空载电流P9.05的值为70%~80%的电机额定电流；有的0.75 kW功率段，参数自整定后空载电流为电机额定电流的90%。空载电流很大，励磁也越大。

何为矢量化的V/F控制方式，就是在V/F控制时也将输入电流量进行解耦控制，使控制更加精确。 变频器输出电流包括两个值：空载电流和力矩电流，输出电流I的值为空栽电流Im和力矩电流It平方和后开2次方。故空载电流是影响变频器输出电流的主要因素之一。

V/F控制时输出电压与运行频率之比为一定值：即U/F=K（K为常数），P0.12=最大输出电压U，P0.15=基频F。 三菱变频器资讯

上图中有个公

3.2.2 电流的直接控制

电流直接控制，就是采用跟踪型的PWM控制技术对电流波形的瞬时值进行反馈控制，可以采用滞缓比较方式，也可采用三角波比较方式，进行电流的直接控制。采用PWM技术的直接控制方法从原理上来说可以有效地滤除系统中的无功电流和全部有害电流。与间接控制方法相比较，直接控制方法具有更高的响应速度和控制精度，但它要求开关频率高，因为大功率器件很难以高开关频率运行，因此不采用电流直接控制。一般来说，电流直接控制适合于小功率场合。但从目前世界上运行的无功补偿器的情况看来，电流直接控制在中、大容量系统也有应用。日本新农用于输电80Mvar的SVG和日本神户用于钢厂负荷补偿20Mvar的SVG均采用了电流直接控制方式。前者在电网严重不对称，甚至短路时仍可照常工作;后者对炼钢电极短路引起的电网电压闪变有很好的抑制作用。电流直接控制的SVG控制系统有两种基本结构：1.滞环比较控制；2.电压电流双闭环控制.

本文主要讨论电压电流双闭环控制方法。控制结构如图3.2所示，采用了dq轴下的瞬时控制系统。SVG发出的电流瞬时值经dq0坐标变换变为idiqi0，与有功电流、无功电流参考值作比较后，经PI调节器所得值，再经dq0反变换，得到三相电压信号，进

3.2.2 电流的直接控制

电流直接控制，就是采用跟踪型的PWM控制技术对电流波形的瞬时值进行反馈控制，可以采用滞缓比较方式，也可采用三角波比较方式，进行电流的直接控制。采用PWM技术的直接控制方法从原理上来说可以有效地滤除系统中的无功电流和全部有害电流。与间接控制方法相比较，直接控制方法具有更高的响应速度和控制精度，但它要求开关频率高，因为大功率器件很难以高开关频率运行，因此不采用电流直接控制。一般来说，电流直接控制适合于小功率场合。但从目前世界上运行的无功补偿器的情况看来，电流直接控制在中、大容量系统也有应用。日本新农用于输电80Mvar的SVG和日本神户用于钢厂负荷补偿20Mvar的SVG均采用了电流直接控制方式。前者在电网严重不对称，甚至短路时仍可照常工作;后者对炼钢电极短路引起的电网电压闪变有很好的抑制作用。电流直接控制的SVG控制系统有两种基本结构：1.滞环比较控制；2.电压电流双闭环控制.

本文主要讨论电压电流双闭环控制方法。控制结构如图3.2所示，采用了dq轴下的瞬时控制系统。SVG发出的电流瞬时值经dq0坐标变换变为idiqi0，与有功电流、无功电流参考值作比较后，经PI调节器所得值，再经dq0反变换，得到三相电压信号，进

3.2.2 电流的直接控制

电流直接控制，就是采用跟踪型的PWM控制技术对电流波形的瞬时值进行反馈控制，可以采用滞缓比较方式，也可采用三角波比较方式，进行电流的直接控制。采用PWM技术的直接控制方法从原理上来说可以有效地滤除系统中的无功电流和全部有害电流。与间接控制方法相比较，直接控制方法具有更高的响应速度和控制精度，但它要求开关频率高，因为大功率器件很难以高开关频率运行，因此不采用电流直接控制。一般来说，电流直接控制适合于小功率场合。但从目前世界上运行的无功补偿器的情况看来，电流直接控制在中、大容量系统也有应用。日本新农用于输电80Mvar的SVG和日本神户用于钢厂负荷补偿20Mvar的SVG均采用了电流直接控制方式。前者在电网严重不对称，甚至短路时仍可照常工作;后者对炼钢电极短路引起的电网电压闪变有很好的抑制作用。电流直接控制的SVG控制系统有两种基本结构：1.滞环比较控制；2.电压电流双闭环控制.

本文主要讨论电压电流双闭环控制方法。控制结构如图3.2所示，采用了dq轴下的瞬时控制系统。SVG发出的电流瞬时值经dq0坐标变换变为idiqi0，与有功电流、无功电流参考值作比较后，经PI调节器所得值，再经dq0反变换，得到三相电压信号，进

3.2.2 电流的直接控制

电流直接控制，就是采用跟踪型的PWM控制技术对电流波形的瞬时值进行反馈控制，可以采用滞缓比较方式，也可采用三角波比较方式，进行电流的直接控制。采用PWM技术的直接控制方法从原理上来说可以有效地滤除系统中的无功电流和全部有害电流。与间接控制方法相比较，直接控制方法具有更高的响应速度和控制精度，但它要求开关频率高，因为大功率器件很难以高开关频率运行，因此不采用电流直接控制。一般来说，电流直接控制适合于小功率场合。但从目前世界上运行的无功补偿器的情况看来，电流直接控制在中、大容量系统也有应用。日本新农用于输电80Mvar的SVG和日本神户用于钢厂负荷补偿20Mvar的SVG均采用了电流直接控制方式。前者在电网严重不对称，甚至短路时仍可照常工作;后者对炼钢电极短路引起的电网电压闪变有很好的抑制作用。电流直接控制的SVG控制系统有两种基本结构：1.滞环比较控制；2.电压电流双闭环控制.

本文主要讨论电压电流双闭环控制方法。控制结构如图3.2所示，采用了dq轴下的瞬时控制系统。SVG发出的电流瞬时值经dq0坐标变换变为idiqi0，与有功电流、无功电流参考值作比较后，经PI调节器所得值，再经dq0反变换，得到三相电压信号，进

在送乘飞机出行时，为什么不能 说祝你一路顺风?

每天上学骑自行车的感受？乘 车的感受等？

干扰因素这节课我们就研究研究闭环 控制系统的干扰与反馈。

第四单元 控制与设计 第三节 闭环控制系统的干扰与反馈

长安一中

蒋建波

什么是干扰因素： 一)什么是干扰因素： 1.干扰因素的概念： 1.干扰因素的概念： 干扰因素的概念

在控制系统中，除输入量( 在控制系统中，除输入量(给定 以外， 值)以外，引起被控量变化的各种因 素称为干扰 interference)因素。 干扰( 素称为干扰(interference)因素。

案例一：逆风中骑自行车。 案例一：逆风中骑自行车。

脚踩的力给定量

自行车

行使的速度被控量

风 逆风、顺风、上坡路 逆风、顺风、上坡路……

案例二：飞机飞行。 案例二：飞机飞行。

结论：在控制系统中， 结论：在控制系统中，干扰因素一定 可能有一个，也可能有若干个。 有，可能有一个，也可能有若干个。

扩展讨论： 扩展讨论：

生活中还有哪些例子说明“ 生活中还有哪些例子说明“闭 环控制系统的干扰是存在的， 环控制系统的干扰是存在的，是不 可避免的” 可避免的”?

马上行动： 马上行动： 在电冰箱的温度控制系统中，下 列情况是否属于影响其温度控制的干 扰因素？ (1)开

技术与设计2第四单元

在送乘飞机出行时，为什么不能 说祝你一路顺风?每天上学骑自行车的感受？乘 车的感受等？

技术与设计2第四单元

干扰因素这节课我们就研究研究闭环 控制系统的干扰与反馈。

技术与设计2第四单元

第四单元 第三节

控制与设计

闭环控制系统的干扰与反馈

长安一中

蒋建波

技术与设计2第四单元

一)什么是干扰因素： 1.干扰因素的概念： 在控制系统中，除输入量(给定 值)以外，引起被控量变化的各种因 素称为干扰(interference)因素。

技术与设计2第四单元

案例一：逆风中骑自行车。脚踩的力给定量

自行车

行使的速度被控量

风 逆风、顺风、上坡路……

技术与设计2第四单元

案例二：飞机飞行。

结论：在控制系统中，干扰因素一定 有，可能有一个，也可能有若干个。

技术与设计2第四单元

扩展讨论： 生活中还有哪些例子说明“闭 环控制系统的干扰是存在的，是不 可避免的”?

技术与设计2第四单元

马上行动：在电冰箱的温度控制系统中，下 列情况是否属于影响其温度控制的干 扰因素？ (1)开电冰箱门。 外面热气进入冰箱将会引起箱内 温度变化，属于干扰因素。

技术与设计2第四单元

(2)电冰箱所在房间的温度从20℃ 变到32℃属于干扰因素。 (3)把热菜或热饭放入电冰箱中。 属于干扰因素

兰州工业高等专科学校

毕业设计（论文）任务书

电气工程系2012届电力系统自动化技术专业

毕业设计（论文）题目 课题内容性质 课题来源性质 校内（外）指导教师 裴永清 职 称 副教授 PLC与变频器集成控制的恒压供水变频系统 工程设计 教师收集的结合生产实际的课题 工作单位及部门 电气工程系 联系方式 13993120626 一、题目说明（背景、目的和意义） 随着人们生活水平的日益提高、城市化进程的加快，居民用水（或生产用水）的供应质量和稳定显得十分重要。传统的供水系统（如水塔、一级供水等）在用水峰、谷时存在高层楼层水压不足、压力过大扰民休息的许多问题。基于PLC、变频调速技术实现恒压供水，不仅能满足生活、生产用水，也能达到节能的目的。因此对供水控制系统进行研究具有现实意义。题目涵盖电机学、电力电子技术、电气控制技术与PLC等知识，通过课题研究和设计，加强学生综合运用电气技术的开发和设计能力，提高学生的科技创新能力。 1

二、设计（论文）要求（工作量、内容、设计成果） 1.说明 恒压供水系统由PLC、变频器组成闭环系统，系统具有压力—转速双闭环结构，水泵组的变频、工频切换依据先投后切除的原则。性能指标要求如下： （1）出水口水压：2Mp；

实验二十八 变频器控制电机正反转

一、实验目的

了解变频器外部控制端子的功能，掌握外部运行模式下变频器的操作方法。 二、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 三、控制要求

1. 正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流。 2. 通过外部端子控制电机启动/停止、正转/反转。

3. 运用操作面板改变电机启动的点动运行频率和加减速时间。 四、参数功能表及接线图

1. 参数功能表 序号 变频器参数 出厂值 1 2 3 4 5 6 7 n1.00 n1.05 n1.09 n1.10 n2.00 n2.01 n4.04 50.00 1.5 10.0 10.0 1 0 0 设定值 50.00 0.01 10.0 10.0 1 1 1 最高频率 最低输出频率 加速时间 减速时间 操作器频率指令旋钮有效 控制回路端子（2线式或3线式） 2线式（运转/停止（S1）、正转/反转（S2）） 功能说明 名称 实验挂箱 电机 实验导线 通讯电缆 计算机 型号与规格 THORM-D CM51 WDJ26 3号/4号 USB 数量 1 1 1 若干 1 1 备注 自备 网络型可编程控制器高级实验装置 注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为