Exponenta Banner

Сопоставленный двигатель

Сопоставленная электроника двигателя и диска, действующая в режиме управления крутящего момента

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Powertrain Blockset / Движение / Электродвигатели

    Vehicle Dynamics Blockset / Трансмиссия / Движение

Описание

Блок Mapped Motor реализует сопоставленную электронику двигателя и диска, действующую в режиме управления крутящего момента. Выходной крутящий момент отслеживает спрос на ссылку крутящего момента и включает моторный ответ и постоянное время отклика диска. Используйте блок для быстрых симуляций уровня системы, когда вы не будете знать подробные моторные параметры, например, для моторной степени и закручивать исследования компромисса. Блок принимает, что колебания скорости из-за механической загрузки не влияют на моторное отслеживание крутящего момента.

Можно задать:

  • Конфигурация порта — Входной крутящий момент или скорость.

  • Электрическая область значений крутящего момента — конверт скорости Крутящего момента или максимальная моторная степень и крутящий момент.

  • Электрическая потеря — Одна рабочая точка, измеренная эффективность или измеренная потеря. Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox™, можно фактически калибровать измеренные таблицы потерь.

Электрический крутящий момент

Задавать область значений крутящего момента и скорости, которую блок позволяет, на вкладке Electrical Torque, для Parametrized by, избранной одной из этих опций.

УстановкаБлокируйте реализацию
Tabulated torque-speed envelope

Область значений, заданная как набор точек данных скорости и соответствующих максимальных значений крутящего момента.

Maximum torque and power

Область значений задана с максимальным крутящим моментом и максимальной мощностью.

Для любого метода блок реализует конверт, подобный этому.

Электрические потери

Задавать электрические потери, на вкладке Electrical Losses, для Parameterize losses by, избранной одной из этих опций.

УстановкаБлокируйте реализацию
Single efficiency measurement

Сумма этих условий, измеренных в одной точке измерения:

  • Постоянные составляющие потерь, независимые от крутящего момента и скорости, P 0. Используйте P 0, чтобы составлять фиксированные потери конвертера.

  • Зависимая крутящим моментом электрическая потеря k τ 2, где k является константой и τ, является крутящим моментом. Представляет омические потери в медных обмотках.

  • Зависимая скоростью электрическая потеря k wω2, где k w является константой и ω, является скоростью. Представляет железные потери, подлежащие выплате вертеться в водовороте токи.

Tabulated loss data

Интерполяционная таблица потерь, которая является функцией крутящих моментов загрузки и частот вращения двигателя.

Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox, нажмите Calibrate Maps, чтобы фактически калибровать 2D интерполяционные таблицы с помощью результатов измерений.

Tabulated loss data with temperature

Интерполяционная таблица потерь, которая является функцией частот вращения двигателя, крутящих моментов загрузки и рабочей температуры.

Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox, нажмите Calibrate Maps, чтобы фактически калибровать 3D интерполяционные таблицы с помощью результатов измерений.

Tabulated efficiency data

2D интерполяционная таблица эффективности, которая является функцией крутящих моментов загрузки и частот вращения двигателя:

  • Преобразовывает значения эффективности, которые вы обеспечиваете в потери, и использует сведенные в таблицу потери для симуляции.

  • Игнорирует значения эффективности, вы предусматриваете нулевую скорость или обнуляете крутящий момент. Потери приняты нуль, когда или крутящий момент или скорость являются нулем.

  • Линейная интерполяция использования, чтобы определить потери. Обеспечьте сведенные в таблицу данные для низких скоростей и низких крутящих моментов, как требуется, чтобы получить желаемый уровень точности для более низких условий степени.

  • Не экстраполирует значения потерь для скорости и закручивает значения, которые превышают область значений таблицы.

Tabulated efficiency data with temperature

3D интерполяционная таблица эффективности, которая является функцией частот вращения двигателя, крутящих моментов загрузки и рабочей температуры:

  • Преобразовывает значения эффективности, которые вы обеспечиваете в потери, и использует сведенные в таблицу потери для симуляции.

  • Игнорирует значения эффективности, вы предусматриваете нулевую скорость или обнуляете крутящий момент. Потери приняты нуль, когда или крутящий момент или скорость являются нулем.

  • Линейная интерполяция использования, чтобы определить потери. Обеспечьте сведенные в таблицу данные для низких скоростей и низких крутящих моментов, как требуется, чтобы получить желаемый уровень точности для более низких условий степени.

  • Не экстраполирует значения потерь для скорости, крутящего момента или температурных значений, которые превышают область значений таблицы.

Для лучшой практики используйте Tabulated loss data вместо Tabulated efficiency data:

  • Эффективность заболевает заданная для нулевой скорости или нулевого крутящего момента.

  • Можно объяснить постоянные составляющие потерь, которые все еще присутствуют для нулевой скорости или крутящего момента.

Виртуальная калибровка

Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox, можно фактически калибровать измеренные интерполяционные таблицы потерь.

  1. На вкладке Electrical Losses, набор Parameterize losses by к также:

    • Tabulated loss data

    • Tabulated loss data with temperature

  2. Нажмите Calibrate Maps.

Диалоговое окно продвигается через эти задачи.

Задача

Описание

Импортируйте данные потерь

Импортируйте эти данные потерь из файла. Например, открытый <matlabroot>toolbox/autoblks/autoblksshared/mbctemplates/MappedMotorDataset.xlsx.

Для получения дополнительной информации смотрите Используя Данные (Model-Based Calibration Toolbox).

Parameterize losses by

Необходимые данные

Tabulated loss data

  • Частота вращения двигателя, rad/s

  • Моторный крутящий момент, N · m

  • Потери мощности, W

Tabulated loss data with temperature

  • Частота вращения двигателя, rad/s

  • Моторный крутящий момент, N · m

  • Моторная температура, K

  • Потери мощности, W

Соберите моторные данные в установившихся условиях работы. Данные должны покрыть частоту вращения двигателя, крутящий момент и температурный рабочий диапазон.

Чтобы отфильтровать или отредактировать данные, выберите Edit in Application. Редактор Данных о Model-Based Calibration Toolbox открывается.

Сгенерируйте модели ответа

Model-Based Calibration Toolbox использует планы тестирования, чтобы соответствовать данным к Гауссовым моделям процессов (GPMs).

Чтобы оценить или настроить подгонку модели ответа, выберите Edit in Application. Model Browser Model-Based Calibration Toolbox открывается. Для получения дополнительной информации смотрите Образцовую Оценку (Model-Based Calibration Toolbox).

Сгенерируйте калибровку

Model-Based Calibration Toolbox калибрует модели ответа и генерирует калиброванные таблицы.

Чтобы оценить или настроить калибровку, выберите Edit in Application. Model-Based Calibration Toolbox Браузер CAGE открывается. Для получения дополнительной информации см. Калибровочные Таблицы (Model-Based Calibration Toolbox).

Обновите параметры блоков

Обновите эти параметры с калибровкой.

Parameterize losses by

Параметры

Tabulated loss data

  • Vector of speeds(w) for tabulated losses, w_eff_bp

  • Vector of torques (T) for tabulated losses, T_eff_bp

  • Corresponding losses, losses_table

Tabulated loss data with temperature

  • Vector of speeds(w) for tabulated losses, w_eff_bp

  • Vector of torques (T) for tabulated losses, T_eff_bp

  • Vector of temperatures for tabulated losses, Temp_eff_bp

  • Corresponding losses, losses_table_3d

Текущая батарея

Блок вычисляет батарею текущее использование механической энергии, потерь мощности и напряжения батареи. Положительный ток указывает на выброс батареи. Отрицательный ток указывает на заряд батареи.

BattAmp=MechPwr+PwrLossBattVolt

Уравнение использует эти переменные.

BattVolt

Напряжение батареи

MechPwr

Механическая энергия

PwrLoss

Потери мощности

BattCurr

Текущая батарея

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеПеременнаяУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd

  • Положительные сигналы указывают на поток энергии в блок.

  • Отрицательные сигналы указывают на поток энергии из блока.

PwrMtr

Механическая энергия

Pmot

Pmot= ωmTe

PwrBus

Электроэнергия

Pbus

Pbus= Pmot+Ploss

PwrNotTrnsfrd

  • Отрицательные сигналы указывают на потери мощности.

PwrLoss

Моторные потери мощности

Ploss

Pstored= ωmω˙mJ

PwrStored

  • Положительные сигналы указывают на усиление степени.

PwrStoredShft

Моторная степень сохранена

Pstr

Ploss= −(Pmot+Ploss− Pstored)

Уравнения используют эти переменные.

TeМоторный выходной крутящий момент вала
ωСкорость вала двигателя

J

Моторная инерция

Порты

Входной параметр

развернуть все

Напряжение батареи, BattVolt, в V.

Моторный крутящий момент, которым управляют, Trqcmd, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот входной порт, для Port configuration, выбирают Torque.

Скорость вала двигателя, Mtrspd, в rad/s.

Зависимости

Чтобы создать этот входной порт, для Port configuration, выбирают Speed.

Вывод

развернуть все

Сигнал шины содержит эти вычисления блока.

Сигнал ОписаниеМодули

MechPwr

Механическая энергия

рад

PwrLoss

Внутренний инвертор и моторные потери мощности

N·

PwrInfo

PwrTrnsfrd

PwrMtr

Механическая энергия

W
PwrBus

Электроэнергия

W

PwrNotTrnsfrd

PwrLoss

Моторные потери мощности

W
PwrStoredPwrStoredShft

Моторная степень сохранена

W

Батарея текущая ничья или спрос, Ibatt, в A.

Моторный выходной крутящий момент вала, Mtrtrq, в N · m.

Скорость вала двигателя, Mtrspd, в rad/s.

Зависимости

Чтобы создать этот выходной порт, для Port configuration, выбирают Torque.

Параметры

развернуть все

Блокируйте опции

Эта таблица суммирует конфигурации порта.

Конфигурация портаСоздает порты

Torque

Застава MtrSpd

Speed

Введите MtrSpd

Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox, можно фактически калибровать измеренные интерполяционные таблицы потерь.

  1. На вкладке Electrical Losses, набор Parameterize losses by к также:

    • Tabulated loss data

    • Tabulated loss data with temperature

  2. Нажмите Calibrate Maps.

Диалоговое окно продвигается через эти задачи.

Задача

Описание

Импортируйте данные потерь

Импортируйте эти данные потерь из файла. Например, открытый <matlabroot>toolbox/autoblks/autoblksshared/mbctemplates/MappedMotorDataset.xlsx.

Для получения дополнительной информации смотрите Используя Данные (Model-Based Calibration Toolbox).

Parameterize losses by

Необходимые данные

Tabulated loss data

  • Частота вращения двигателя, rad/s

  • Моторный крутящий момент, N · m

  • Потери мощности, W

Tabulated loss data with temperature

  • Частота вращения двигателя, rad/s

  • Моторный крутящий момент, N · m

  • Моторная температура, K

  • Потери мощности, W

Соберите моторные данные в установившихся условиях работы. Данные должны покрыть частоту вращения двигателя, крутящий момент и температурный рабочий диапазон.

Чтобы отфильтровать или отредактировать данные, выберите Edit in Application. Редактор Данных о Model-Based Calibration Toolbox открывается.

Сгенерируйте модели ответа

Model-Based Calibration Toolbox использует планы тестирования, чтобы соответствовать данным к Гауссовым моделям процессов (GPMs).

Чтобы оценить или настроить подгонку модели ответа, выберите Edit in Application. Model Browser Model-Based Calibration Toolbox открывается. Для получения дополнительной информации смотрите Образцовую Оценку (Model-Based Calibration Toolbox).

Сгенерируйте калибровку

Model-Based Calibration Toolbox калибрует модели ответа и генерирует калиброванные таблицы.

Чтобы оценить или настроить калибровку, выберите Edit in Application. Model-Based Calibration Toolbox Браузер CAGE открывается. Для получения дополнительной информации см. Калибровочные Таблицы (Model-Based Calibration Toolbox).

Обновите параметры блоков

Обновите эти параметры с калибровкой.

Parameterize losses by

Параметры

Tabulated loss data

  • Vector of speeds(w) for tabulated losses, w_eff_bp

  • Vector of torques (T) for tabulated losses, T_eff_bp

  • Corresponding losses, losses_table

Tabulated loss data with temperature

  • Vector of speeds(w) for tabulated losses, w_eff_bp

  • Vector of torques (T) for tabulated losses, T_eff_bp

  • Vector of temperatures for tabulated losses, Temp_eff_bp

  • Corresponding losses, losses_table_3d

Электрический крутящий момент

УстановкаБлокируйте реализацию
Tabulated torque-speed envelope

Область значений, заданная как набор точек данных скорости и соответствующих максимальных значений крутящего момента.

Maximum torque and power

Область значений задана с максимальным крутящим моментом и максимальной мощностью.

Для любого метода блок реализует конверт, подобный этому.

Скорости вращения для допустимой установившейся операции, в rad/s. Чтобы избежать низкой производительности из-за бесконечного наклона в кривой скорости крутящего момента, задайте вектор скоростей вращения, который не содержит дублирующиеся последовательные значения.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterized by, выбирают Tabulated torque-speed envelope.

Максимальные значения крутящего момента для допустимого устойчивого состояния, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterized by, выбирают Tabulated torque-speed envelope.

Максимальный допустимый моторный крутящий момент, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterized by, выбирают Maximum torque and power.

Максимальная допустимая моторная степень, в W.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterized by, выбирают Maximum torque and power.

Временная константа, с которой моторный драйвер отслеживает спрос на крутящий момент в s.

Электрические потери

УстановкаБлокируйте реализацию
Single efficiency measurement

Сумма этих условий, измеренных в одной точке измерения:

  • Постоянные составляющие потерь, независимые от крутящего момента и скорости, P 0. Используйте P 0, чтобы составлять фиксированные потери конвертера.

  • Зависимая крутящим моментом электрическая потеря k τ 2, где k является константой и τ, является крутящим моментом. Представляет омические потери в медных обмотках.

  • Зависимая скоростью электрическая потеря k wω2, где k w является константой и ω, является скоростью. Представляет железные потери, подлежащие выплате вертеться в водовороте токи.

Tabulated loss data

Интерполяционная таблица потерь, которая является функцией крутящих моментов загрузки и частот вращения двигателя.

Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox, нажмите Calibrate Maps, чтобы фактически калибровать 2D интерполяционные таблицы с помощью результатов измерений.

Tabulated loss data with temperature

Интерполяционная таблица потерь, которая является функцией частот вращения двигателя, крутящих моментов загрузки и рабочей температуры.

Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox, нажмите Calibrate Maps, чтобы фактически калибровать 3D интерполяционные таблицы с помощью результатов измерений.

Tabulated efficiency data

2D интерполяционная таблица эффективности, которая является функцией крутящих моментов загрузки и частот вращения двигателя:

  • Преобразовывает значения эффективности, которые вы обеспечиваете в потери, и использует сведенные в таблицу потери для симуляции.

  • Игнорирует значения эффективности, вы предусматриваете нулевую скорость или обнуляете крутящий момент. Потери приняты нуль, когда или крутящий момент или скорость являются нулем.

  • Линейная интерполяция использования, чтобы определить потери. Обеспечьте сведенные в таблицу данные для низких скоростей и низких крутящих моментов, как требуется, чтобы получить желаемый уровень точности для более низких условий степени.

  • Не экстраполирует значения потерь для скорости и закручивает значения, которые превышают область значений таблицы.

Tabulated efficiency data with temperature

3D интерполяционная таблица эффективности, которая является функцией частот вращения двигателя, крутящих моментов загрузки и рабочей температуры:

  • Преобразовывает значения эффективности, которые вы обеспечиваете в потери, и использует сведенные в таблицу потери для симуляции.

  • Игнорирует значения эффективности, вы предусматриваете нулевую скорость или обнуляете крутящий момент. Потери приняты нуль, когда или крутящий момент или скорость являются нулем.

  • Линейная интерполяция использования, чтобы определить потери. Обеспечьте сведенные в таблицу данные для низких скоростей и низких крутящих моментов, как требуется, чтобы получить желаемый уровень точности для более низких условий степени.

  • Не экстраполирует значения потерь для скорости, крутящего момента или температурных значений, которые превышают область значений таблицы.

Для лучшой практики используйте Tabulated loss data вместо Tabulated efficiency data:

  • Эффективность заболевает заданная для нулевой скорости или нулевого крутящего момента.

  • Можно объяснить постоянные составляющие потерь, которые все еще присутствуют для нулевой скорости или крутящего момента.

Блок задает полную эффективность как:

η=100τ0ω0τ0ω0+P0+kτ02+kwω02

Уравнение использует эти переменные.

τ0

Закрутите, в котором измеряется эффективность

ω0

Скорость, на которой измеряется эффективность

P0

Постоянные составляющие потерь, независимые от крутящего момента или скорости

kτ02

Зависимые крутящим моментом электрические потери

kw ω2

Зависимые скоростью железные потери

При инициализации блок решает уравнение эффективности для k. Блок пропускает потери, сопоставленные с затуханием ротора.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, выбирают Single efficiency measurement.

Скорость, на которой эффективность измеряется в rad/s.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, выбирают Single efficiency measurement.

Закрутите, в котором эффективность измеряется в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, выбирают Single efficiency measurement.

Железные потери на скорости и крутящий момент, в котором эффективность задана в W.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, выбирают Single efficiency measurement.

Фиксированная электрическая потеря сопоставила с драйвером, когда моторный ток и крутящий момент являются нулем в W.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, выбирают Single efficiency measurement.

Скорость устанавливает точки останова для интерполяционной таблицы при вычислении потерь в rad/s. Измерениями массива является 1 количеством точек останова скорости, M.

Зависимости

Создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, избранного одного из них:

  • Tabulated loss data

  • Tabulated loss data with temperature

  • Tabulated efficiency data

  • Tabulated efficiency data with temperature

Закрутите точки останова для интерполяционной таблицы при вычислении потерь в N · m. Измерениями массива является 1 количеством точек останова крутящего момента, N.

Зависимости

Создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, избранного одного из них:

  • Tabulated loss data

  • Tabulated loss data with temperature

  • Tabulated efficiency data

  • Tabulated efficiency data with temperature

Температурные точки останова для интерполяционной таблицы при вычислении потерь, в K. Измерениями массива является 1 количеством температурных точек останова, L.

Зависимости

Создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, избранного одного из них:

  • Tabulated loss data with temperature

  • Tabulated efficiency data with temperature

Массив значений за электрические потери как функция скорости и крутящего момента, в W. Каждое значение задает потери для определенной комбинации скорости и крутящего момента. Измерения массива должны совпадать со скоростью, M, и крутящим моментом, N, точкой останова векторные размерности.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, выбирают Tabulated loss data.

Массив значений за электрические потери как функция скорости, крутящего момента и температуры, в W. Каждое значение задает потери для определенной комбинации скорости, крутящего момента и температуры. Измерения массива должны совпадать со скоростью, M, крутящим моментом, N, и температурой, L, точкой останова векторные размерности.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, выбирают Tabulated loss data with temperature.

Массив эффективности как функция скорости и крутящего момента, в %. Каждое значение задает потери для определенной комбинации скорости и крутящего момента. Измерения массива должны совпадать со скоростью, M, и крутящим моментом, N, точкой останова векторные размерности.

Блок игнорирует значения эффективности для нулевой скорости или нулевого крутящего момента. Потери являются нулем, когда или крутящий момент или скорость являются нулем. Блок использует линейную интерполяцию.

Чтобы получить желаемый уровень точности для более низких условий степени, можно обеспечить сведенные в таблицу данные для низких скоростей и низких крутящих моментов.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, выбирают Tabulated efficiency data.

Массив эффективности как функция скорости и крутящего момента, в %. Каждое значение задает потери для определенной комбинации скорости и крутящего момента. Измерения массива должны совпадать со скоростью, M, крутящим моментом, N, и температурой, L, точкой останова векторные размерности.

Блок игнорирует значения эффективности для нулевой скорости или нулевого крутящего момента. Потери являются нулем, когда или крутящий момент или скорость являются нулем. Блок использует линейную интерполяцию.

Чтобы получить желаемый уровень точности для более низких условий степени, можно обеспечить сведенные в таблицу данные для низких скоростей и низких крутящих моментов.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Parameterize losses by, выбирают Tabulated efficiency data.

Механическое устройство

Сопротивление ротора, чтобы измениться в моторном движении, в kg*m2. Значение может быть нулем.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Port configuration, выбирают Torque.

Затухание ротора, в N · m / (rad/s). Значение может быть нулем.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Port configuration, выбирают Torque.

Скорость ротора в начале симуляции, в rad/s.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, для параметра Port configuration, выбирают Torque.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введенный в R2017a

Документация Vehicle Dynamics Blockset
Поддержка