PMSM текущий контроллер

Постоянный магнит дискретного времени синхронная машина текущий контроллер

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Управление / Управление PMSM

Описание

Блок PMSM Current Controller реализует дискретное время основанный на PI постоянный магнит синхронная машина (PMSM) текущий контроллер в роторе d-q ссылочный кадр.

Вы обычно используете этот блок в серии блоков, составляющих управляющую структуру.

  • Можно сгенерировать текущую ссылку в кадре d-q, который будет использоваться в качестве входа к этому блоку с Текущим Ссылочным Генератором PMSM.

  • Можно получить ссылку напряжения в области abc путем преобразования вывода этого блока с помощью блока Inverse Park Transform.

Вы видите пример структуры полного контроля, от измерений машины до входных параметров машины, в PMSM, Ориентированном на поле на Блок управления.

Уравнения

Блок дискретизируется с помощью обратного Метода Эйлера из-за его простоты первого порядка и его устойчивости.

Два PI текущие контроллеры, реализованные в кадре ссылки ротора, производят ссылочный вектор напряжения:

vdref=(Kp_id+Ki_idTszz1)(idrefid)+vd_FF,

и

vqref=(Kp_iq+Ki_iqTszz1)(iqrefiq)+vq_FF,

где:

  • vdref и vqref d-ось и напряжения ссылки q-оси, соответственно.

  • idref и iqref d-ось и токи ссылки q-оси, соответственно.

  • id и iq d-ось и токи q-оси, соответственно.

  • Kp_id и Kp_iq являются пропорциональными усилениями для d-оси и контроллеров q-оси, соответственно.

  • Ki_id и Ki_iq являются интегральными усилениями для d-оси и контроллеров q-оси, соответственно.

  • vd_FF и vq_FF являются feedforward напряжениями для d-оси и q-оси, соответственно, полученный из математических уравнений машины и обеспеченный как входные параметры.

  • Ts является шагом расчета дискретного контроллера.

Нулевая отмена

Используя результаты управления PI в нуле в передаточной функции с обратной связью, которая может привести к нежелательному перерегулированию в ответе с обратной связью. Этот нуль может быть отменен путем представления блока нулевой отмены в feedforward пути. Нулевые передаточные функции отмены в дискретное время:

GZC_id(z)=TsKi_idKp_idz+(TsKp_idKi_idKp_idKi_id),

и

GZC_iq(z)=TsKi_iqKp_iqz+(TsKp_iqKi_iqKp_iqKi_iq).

Насыщение напряжения

Насыщение должно быть наложено, когда вектор напряжения статора превышает предел фазы напряжения Vph_max:

vd2+vq2Vph_max,

где vd и vq являются d-осью и напряжениями q-оси, соответственно.

В случае установления приоритетов оси напряжения v1 и v2 введены, где:

  • v1 = vd и v2 = vq для установления приоритетов d-оси.

  • v1 = vq и v2 = vd для установления приоритетов q-оси.

Ограниченные (влажные) напряжения v1sat и v2sat получены можно следующим образом:

v1sat=min(max (v1unsat,Vph_max),Vph_max)

и

v2sat=min(max (v2unsat,V2_max),V2_max),

где:

  • v1unsat и v2unsat неограниченные (ненасыщенные) напряжения.

  • v2_max является максимальным значением v2, который не превышает предел фазы напряжения, данный v2_max=(Vph_max)2(v1sat)2.

В случае, что прямые оси и квадратурные оси имеют тот же приоритет (d-q эквивалентность) ограниченные напряжения получены можно следующим образом:

vdsat=min(max (vdunsat,Vd_max),Vd_max)

и

vqsat=min(max (vqunsat,Vq_max),Vq_max),

где

Vd_max=Vph_max|vdunsat|(vdunsat)2+(vqunsat)2

и

Vq_max=Vph_max|vqunsat|(vdunsat)2+(vqunsat)2.

Интегральное антизавершение

Антизаключительный механизм используется, чтобы избежать насыщения интегратора вывод. В такой ситуации усиления интегратора становятся:

Ki_id+Kaw_id(vdsatvdunsat)

и

Ki_iq+Kaw_iq(vqsatvqunsat),

где Kaw_id и Kaw_iq являются антизаключительными усилениями для d-оси и q-оси, соответственно.

Предположения

  • Модель объекта управления для прямого и квадратурной оси может быть аппроксимирована с системой первого порядка.

  • Это решение для управления используется только для постоянного магнита синхронные двигатели с синусоидальным распределением потока и обмотки возбуждения.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Желаемый d-и токи q-оси для управления PMSM, в A.

Типы данных: single | double

Фактический d-и токи q-оси управляемого PMSM, в A.

Типы данных: single | double

Feedforward предварительно управляют напряжениями, в V.

Типы данных: single | double

Максимальное допустимое напряжение в каждой фазе, в V.

Типы данных: single | double

Внешний сигнал сброса (возрастающее ребро) для интеграторов.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

Желаемый d-и напряжения q-оси для управления PMSM, в V.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Управляйте параметрами

Пропорциональное усиление контроллера PI использовало для прямой оси текущее управление.

Усиление интегратора контроллера PI использовало для прямой оси текущее управление.

Антизаключительное усиление контроллера PI использовало для прямой оси текущее управление.

Пропорциональное усиление контроллера PI использовало для квадратурной оси текущее управление.

Усиление интегратора контроллера PI использовало для квадратурной оси текущее управление.

Антизаключительное усиление контроллера PI использовало для квадратурной оси текущее управление.

Шаг расчета для блока (-1 для наследованного). Если вы используете этот блок в инициированной подсистеме, устанавливаете шаг расчета на-1. Если вы используете этот блок в модели шага непрерывной переменной, можно задать шаг расчета явным образом.

Приоритизируйте или поддержите отношение между d-и q-осями, когда блок ограничит напряжение.

Включите или отключите нулевую отмену на feedforward пути.

Включите или отключите напряжение перед управлением.

Ссылки

[1] Bernardes, T., В. Ф. Монтэгнер, Х. А. Грюндлинг и Х. Пинейро. "Дискретное время двигая наблюдателя режима для sensorless векторного управления постоянного магнита синхронная машина". Транзакции IEEE на Industrial Electronics. Издание 61, Номер 4, 2014, стр 1679–1691.

[2] Carpiuc, S. и К. Лазарь. "Быстро ограниченное прогнозирующее текущее управление в реальном времени в постоянном магните синхронные основанные на машине автомобильные диски тяги". Транзакции IEEE на Электрификации Транспортировки. Vol.1, Номер 4, 2015, стр 326–335.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Введенный в R2017b

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте