变频器常用的控制方法介绍(2)

(5) 最优控制

最优控制在实际中的应用根据要求的不同而有所不同， 可以根据最优控制的理论 对某一个控制要求进行个别参数的最优化。例如在高压变频器的控制应用中，就 成功的采用了时间分段控制和相位平移控制两种策略， 以实现一定条件下的电压 最优波形。

(6)其他非智能控制方式

在实际应用中，还有一些非智能控制方式在变频器的控制中得以实现，例如自适 应控制、滑模变结构控制、差频控制、环流控制、频率控制等。

2.2 智能控制方式

智能控制方式主要有神经网络控制、模糊控制、专家系统、学习控制等。在变频 器的控制中采用智能控制方式在具体应用中有一些成功的范例。

(1) 神经网络控制

神经网络控制方式应用在变频器的控制中，一般是进行比较复杂的系统控制，这 时对于系统的模型了解甚少，因此神经网络既要完成系统辨识的功能，又要进行 控制。而且神经网络控制方式可以同时控制多个变频器，因此在多个变频器级联 时进行控制比较适合。 但是神经网络的层数太多或者算法过于复杂都会在具体应 用中带来不少实际困难。

(2) 模糊控制

模糊控制算法用于控制变频器的电压和频率，使电动机的升速时间得到控制，以 避免升速过快对电机使用寿命的影响以及升速过慢影响工作效率。 模糊控制的关 键在于论域、隶属度以及模糊级别的划分，这种控制方式尤其适用于多输入单输 出的控制系统。

(3) 专家系统

专家系统是利用所谓“专家”的经验进行控制的一种控制方式，因此，专家系统 中一般要建立一个专家库，存放一定的专家信息，另外还要有推理机制，以便于 根据已知信息寻求理想的控制结果。专家库与推理机制的设计是尤为重要的，关 系着专家系统控制的优劣。应用专家系统既可以控制变频器的电压，又可以控制 其电流。

(4) 学习控制

学习控制主要是用于重复性的输入，而规则的 PWM 信号(例如中心调制 PWM)恰好 满足这个条件，因此学习控制也可用于变频器的控制中。学习控制不需要了解太 多的系统信息，但是需要 1~2 个学习周期，因此快速性相对较差，而且，学习控 制的算法中有时需要实现超前环节，这用模拟器件是无法实现的，同时，学习控 制还涉及到一个稳定性的问题，在应用时要特别注意。

3 变频器控制的展望

随着电力电子技术、微电子技术、计算机网络等高新技术的发展，变频器的控制 方式今后将向以下几个方面发展。

(1) 数字控制变频器的实现

现在，变频器的控制方式用数字处理器可以实现比较复杂的运算，变频器数字化 将是一个重要的发展方向，目前进行变频器数字化主要采用单片机 MCS51 或 80C196MC 等， 辅助以 SLE4520 或 EPLD 液晶显示器等来实现更加完善的控制性能。

(2) 多种控制方式的结合

单一的控制方式有着各自的优缺点，并没有“万能”的控制方式，在有些控制场 合，需要将一些控制方式结合起来，例如将学习控制与神经网络控制相结合，自 适应控制与模糊控制相结合，直接转矩控制与神经网络控制相结合，或者称之为 “混合控制”，这样取长补短，控制效果将会更好。

(3) 远程控制的实现

计算机网络的发展，使“天涯若咫尺”，依靠计算机网络对变频器进行远程控制 也是一个发展方向。通过 RS485 接口及一些网络协议对变频器进行远程控制，这 样在有些不适合于人类进行现场操作的场合，也可以很容易的实现控制目标。

(4) 绿色变频器

随着可持续发展战略的提出，对于环境的保护越来越受到人们的重视。变频器产 生的高次谐波对电网会带来污染， 降低变频器工作时的噪声以及增强其工作的可 靠性、安全性等等这些问题，都试图通过采取合适的控制方式来解决，设计出绿 色变频器。

4 结束语

变频器的控制方式是一个值得研究的问题， 依靠致力于这项工作的有识之士的共 同努力，使国产变频器早日走向世界市场并且成为一流的产品。