微型直流电机用PID调速，如何得出输入电流对应值？

  ​​在微型电机应用中，由于各种应用产品的不同会用到不同的调速方式，在调速中可能会遇到各种不同的问题，下面天孚电机对最近客户对微电机PID调速遇到的双环控制问题来讲一讲。

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  客户是做智能小车的采用的是tfn30微型直流电机（带齿轮减速器），用PID调速，需要控制智能小车的速度，微电机控制器带有电流环，输入是电流值，相外加速度环有编码器反馈，需要50rpm的转速，输入电流对应值如何得出？

  对于此问题，小编请教了天孚微电机工程师，天孚微电机工程师说：“客户采用的控制系统应该是转速外环、电流内环的微电机双闭环控制系统，转速外环的PI调节器输出量是电枢电流的给定量，这个电枢电流量会通过电流内环的PI调节器跟踪电流的给定量。

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  一般微电机电枢电流的给定量是速度外环PI调节器的限幅值，这个量取决于微电机从0到给定转速加速时微电机的最大电磁转矩，所以把速度环PI调节器限幅值设定大一点，那么电枢电流的给定值就大，微电机加速时的电磁转矩就大，加速度也大，当微电机的转速达到给定值后，电机的电磁转矩还是比较小的，在忽略地面摩擦力的情况下，微电机的电磁转矩与附加转矩几乎处于平衡，这个值是非常小的。”

  “具体的设计方法可以参考《电力拖动自动控制系统》的PI调节器参数设计方法即可！”天孚微电机工程师这样说。

  微电机双闭环调速系统图

  把转速调机器的输出当做电流调机器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。目前已有TF微电机M，编码器、微电机控制器，需要一个处理器来处理这个由编码器获得的高速脉冲信号。可用单片机把高速脉冲转换成速度，当然处理器的输出是个电压信号，这个电压信号再给到你的电流控制器。给到电流控制器的转速信号经过处理以后，要产生脉冲去控制微电机转速，原理就是这样。

  从微电机上的角度来讲：

  转矩≥加速度≥速度

  解耦状态下，转矩与电流转矩分量成比例，则控制过程为

  速度差≥加速度≥转矩≥电流，假设：

  比例增益=转动惯量÷(采样时间×转矩系数)

  那么，输出=速度误差×转动惯量÷(采样时间×转矩系数) +速度误差的累计= (速度误差÷采样时间) ×转动惯量÷转矩系数+速度误差的累计= 加速度×转动惯量÷转矩系数+速度误差的累计= 转矩÷转矩系数+速度误差的累计=输出模拟量

  ​同时，恒电流情况下，电流=转矩÷转矩系数。