Дискретное время синхронная машина текущий контроллер PI
Simscape / Электрический / Управление / Управление SM
Блок SM Current Controller реализует дискретное время основанная на PI синхронная машина (SM) текущий контроллер в роторе d-q ссылочный кадр.
Блок дискретизируется с помощью обратного Метода Эйлера из-за его простоты первого порядка и его устойчивости.
Три PI текущие контроллеры, реализованные в кадре ссылки ротора, производят ссылочный вектор напряжения:
и
где:
, , и d-ось, q-ось и напряжения ссылки поля, соответственно.
, , и d-ось, q-ось и токи ссылки поля, соответственно.
, , и d-ось, q-ось и полевые токи, соответственно.
Kp_id, Kp_iq и Kp_if являются пропорциональными усилениями для d-оси, q-оси и полевых контроллеров, соответственно.
Ki_id, Ki_iq и Ki_if являются интегральными усилениями для d-оси, q-оси и полевых контроллеров, 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, шаг расчета дискретного контроллера.
Используя результаты управления PI в нуле в передаточной функции с обратной связью, которая может быть отменена 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
Ограниченное (влажное) полевое напряжение ограничивается согласно максимальному допустимому значению:
где:
неограниченное (ненасыщенное) полевое напряжение.
Vf_max является максимальным допустимым полевым напряжением.
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 синхронных двигателей с синусоидальным распределением потока и обмоток возбуждения.
[1] Märgner, M. и В. Хакманн. "Управляйте проблемами внешне взволнованной синхронной машины в автомобильном приложении диска тяги". Train Emobility-электроэнергии, 2006, стр 1-6.