Постоянный магнит дискретного времени синхронная машина текущий контроллер с предварительным управлением
Simscape / Электрический / Управление / Управление PMSM
Текущий Контроллер PMSM с Предварительным блоком управления реализует дискретное время основанный на PI постоянный магнит синхронная машина (PMSM) текущий контроллер в роторе d-q ссылочный кадр с внутренним предварительным управлением feedforward.
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.
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:
и
где:
и d-ось и напряжения ссылки q-оси, соответственно.
и d-ось и токи ссылки q-оси, соответственно.
и 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.
Ts является шагом расчета дискретного контроллера.
vd_FF и vq_FF являются feedforward напряжениями для d-оси и q-оси, соответственно.
feedforward напряжения получены из математических уравнений машины:
и
где:
ωe является ротором электрическая скорость.
Ld и Lq являются d-осью и индуктивностью q-оси, соответственно.
ψm является потокосцеплением постоянного магнита.
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:
и
Насыщение должно быть наложено, когда вектор напряжения статора превышает предел фазы напряжения Vph_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 и получены можно следующим образом:
и
где:
и неограниченные (ненасыщенные) напряжения.
v2_max является максимальным значением v2, который не превышает предел фазы напряжения, данный
В случае, что прямые оси и квадратурные оси имеют тот же приоритет (d-q эквивалентность), ограниченные напряжения получены можно следующим образом:
и
где:
и
Антизаключительный механизм используется, чтобы избежать насыщения интегратора вывод. В такой ситуации усиления интегратора становятся:
и
где Kaw_id, Kaw_iq и Kaw_if являются антизаключительными усилениями для d-оси, q-оси и полевых контроллеров, соответственно.
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.
[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.