什么是矢量控制

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什么是矢量控制

这是一个学问很深的问题，估计提问者是一位学理工科之人。这里本人尽力给予解释一下。

顾名思义，矢量是数学、物理学和工程力学中的基本概念；指一个同时具有大小与方向的几何对象；矢量的表示方法都是以一个箭头→表示作用力方向和一段长度的线段来表示它的力矩大小；矢量的概念比较抽象，涉及到数学中的代数以及拓扑学，是一门很深的数学概念。

在物理学中的速度、力矩、磁矩、电流密度等等都是用矢量图表示。

矢量控制原理应用于直流、交流电机的调速应用。磁场是一个看不见摸不着的东西，仅仅只是从理论的高度分析磁链的作用力。这里用磁链矢量的幅值和位置的估算太复杂，人们往往看不明白。

矢量控制现在广泛应用于变频器控制、伺服电机控制、高精度转动和转矩控制中，它简单地说就是(磁场定向法，这里面牵涉知识太复杂)，又称为VC控制方式。它实际上是把三相交流异步电动机等效为直流电动机，分别对速度、磁场两个互相垂直的直流磁场进行独立调节控制。矢量控制方式的优点是可以使电机转矩连续平滑调节，调速范围广。但是它的控制参数的选择比较困难，需要在通电情况下进行调整。这种控制的缺点，则需要配置相应的速度传感器，给控制电路及时反馈信号，再由芯片将其人工设置给定信号进行对比等。

下面用伺服电机转子电阻选取来简单说明矢量控制的作用，见下图所示。

伺服交流电机在工作时，其转子需要用电阻来控制它的转速，这主要是为了防止电机的自转现象。如果转子此时电阻很小，电机一旦启动后，即使是控制电压Vk=0，仍然会有励磁电压VL存在，使电机按照原来的旋转方向继续旋转，而停不下来，这就是单相供电存在的自转现象。为了克服和消除自转，就必须加大转子电阻R2，当R2增加时，电机的最大转矩Mm将向转速低的方向移动，如上图1.0(a)所示，如果R2增加到足够大时，可以使最大转矩Mm发生在转速n＜0的地方，这时电机的合成转矩特性曲线会按照如图1.0(b)所示。在这种情况下，当控制电压Vk一去除，电机的合成转矩方向与转速n的方向相反，即产生制动转矩，使电机速度迅速停下来。

在就是矢量控制的原来与控制的实际应用。

以上为个人观点，这里仅供提问者和头条上有需要了解矢量控制工作原理的阅读者们参考参考。希望对大家有一点帮助。

知足常乐2019.7.13日于上海

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