Модели

Это примеры использует многоуровневые модели в этих аппаратных конфигурациях:

Регулировка скорости PMSM с ослаблением поля и MTPA:

Закрутите управление PMSM с MTPA:

Можно использовать эти модели и в симуляции и в генерации кода. Можно использовать open_system команду, чтобы открыть модель Simulink®. Например, используйте эту команду в F28069M, базирующемся контроллер:

open_system('mcb_pmsm_fwc_qep_f28069LaunchPad.slx');

Необходимый MathWorks® Products

Симулировать модель:

1. Для моделей: mcb_pmsm_fwc_qep_f28069LaunchPad и mcb_pmsm_mtpa_qep_f28069LaunchPad

2. Для моделей: mcb_pmsm_fwc_qep_f28379d и mcb_pmsm_mtpa_qep_f28379d

Сгенерировать код и развернуть модель:

1. Для моделей: mcb_pmsm_fwc_qep_f28069LaunchPad и mcb_pmsm_mtpa_qep_f28069LaunchPad

2. Для моделей: mcb_pmsm_fwc_qep_f28379d и mcb_pmsm_mtpa_qep_f28379d

Предпосылки

1. Получите моторные параметры. Мы предоставляем моторным параметрам по умолчанию модель Simulink®, которую можно заменить на значения или от моторной таблицы данных или от других источников.

Однако, если у вас есть оборудование блока управления приводом, можно оценить параметры для двигателя, который вы хотите использовать, при помощи инструмента оценки параметра Motor Control Blockset. Для инструкций смотрите Оценочные Моторные Параметры при помощи Motor Control Blockset Parameter Estimation Tool.

Инструмент оценки параметра обновляет motorParam переменную (в рабочей области MATLAB®) предполагаемыми моторными параметрами.

2. Если вы получаете моторные параметры из таблицы данных или других источников, обновляете двигатель, инвертор и калибровочные параметры датчика положений в скрипте инициализации модели, сопоставленном с моделями Simulink®. Для инструкций смотрите Оценочные Усиления Управления от Моторных Параметров.

Если вы используете инструмент оценки параметра, вы можете обновить инвертор и калибровочные параметры датчика положений, но не обновляете моторные параметры в скрипте инициализации модели. Скрипт автоматически извлекает моторные параметры из обновленной motorParam переменной рабочей области.

Симулируйте (Регулировка скорости, и закрутите управление), модели

Этот пример поддерживает симуляцию. Выполните эти шаги, чтобы симулировать модель.

1. Откройте модель, включенную с этим примером.

2. Нажмите работает на вкладке Simulation, чтобы симулировать модель.

3. Нажмите Data Inspector на вкладке Simulation, чтобы просмотреть и анализировать результаты симуляции.

Анализируйте результаты симуляции для Модели Регулировки скорости

Модель использует систему на модуль, чтобы представлять скорость, токи, напряжения, крутящий момент и степень. Введите Систему PU в рабочей области, чтобы видеть преобразование одного на стоимость единицы в единицы СИ для этих количеств.

Наблюдайте динамику системы для скорости и текущих контроллеров. Кроме того, заметьте отрицательные токи ID для моторной операции выше основной скорости.

Примечание:

Для некоторого поверхностного PMSMs (в зависимости от параметров) не может быть возможно достигнуть более высоких скоростей в номинальном токе. Чтобы достигнуть более высоких скоростей, необходимо перегрузить двигатель с максимальными токами, которые выше, чем номинальный ток (если тепловые условия машины в допустимых пределах).

Когда вы управляете двигателем выше основной скорости, мы рекомендуем, чтобы вы контролировали температуру двигателя. Во время моторной операции, если моторные температурные повышения вне температуры, рекомендуемой производителем, выключают двигатель из соображений безопасности.

Анализируйте результаты симуляции для Модели управления Крутящего момента

Запустите симуляцию с токами ссылки ID и IQ, сгенерированными этими тремя методами:

1. Сгенерируйте ссылочные токи при помощи Блока Ссылки Управления MTPA.

2. Сгенерируйте ссылочные токи MTPA вручную при помощи Векторного Блока Ссылки Управления.

3. Сгенерируйте ссылку управления без MTPA.

Первый метод использует математические вычисления, чтобы определить ссылочный текущий ID и IQ после принятия линейной индуктивности.

Используйте второй метод, чтобы вручную сгенерировать интерполяционные таблицы MTPA для двигателей с нелинейной индуктивностью. Можно проиллюстрировать это со ссылками ID и IQ, сгенерированными путем развертки угла крутящего момента между + (π/2) к - (π/2).

Используйте последний метод, чтобы получить ссылочные токи без алгоритма MTPA.

Можно сравнить крутящий момент и энергию, произведенную этими тремя методами в инспекторе данных.

В предыдущем примере можно заметить, что электрический крутящий момент сгенерировал использование, которое MTPA 0.34PU, тогда как электрический крутящий момент, сгенерированный без MTPA, 0.27PU. Можно также заметить, что с различным углом крутящего момента, максимальный сгенерированный крутящий момент совпадает с крутящим моментом, произведенным MTPA. Отрицательный d- текущая ось указывает, что MTPA использует крутящий момент нежелания для внутреннего PMSM.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы работаете с Поверхностным PMSM, изменяете Тип моторного параметра от Внутреннего PMSM, чтобы Появиться PMSM в блоке MTPA Control Reference, расположенном в местоположении: "Закрутите Ссылку Управления Control\MTPA_Reference\MTPA".

Сгенерируйте код и разверните модель в целевой компьютер

В этом разделе приведены вам команду генерировать код и запускать алгоритм FOC на целевом компьютере.

Этот пример использует хост и целевую модель. Модель хоста является пользовательским интерфейсом к плате оборудования контроллеров. Можно запустить модель хоста на хосте - компьютере. Предпосылка, чтобы использовать модель хоста должна развернуть целевую модель в плату оборудования контроллеров. Модель хоста использует последовательную передачу, чтобы управлять целевой моделью Simulink® и запустить двигатель в управлении с обратной связью.

Необходимое оборудование

Этот пример поддерживает эти аппаратные конфигурации. Используйте целевое имя модели (подсвеченный полужирным), чтобы открыть модель для соответствующей аппаратной конфигурации от командной строки MATLAB®.

Для связей, связанных с предыдущими аппаратными конфигурациями, см. LAUNCHXL-F28069M и настройки LAUNCHXL-F28379D.

Запустите Модели, чтобы реализовать скорость и управление крутящим моментом с ослаблением поля и MTPA

1. Симулируйте модель и анализируйте результаты симуляции при помощи предыдущего раздела.

2. Завершите аппаратные связи.

3. Модель управления крутящего момента требует Внутреннего PMSM с Датчиком QEP, управляемым внешним динамометром с регулировкой скорости (который использует модель регулировки скорости).

4. Модель автоматически вычисляет ADC (или текущий) значения смещения. Чтобы отключить эту функциональность (включил по умолчанию), обновите нуль значения к переменному инвертору. ADCOffsetCalibEnable в скрипте инициализации модели.

В качестве альтернативы можно вычислить значения смещения ADC и обновить его вручную в скриптах инициализации модели. Для инструкций смотрите Запуск 3-фазовые электродвигатели переменного тока в Регулировании без обратной связи и Калибруйте Смещение ADC.

5. Вычислите квадратурное значение смещения индекса энкодера и обновите его в скриптах инициализации модели, сопоставленных с целевой моделью. Для инструкций смотрите Квадратурную Калибровку Смещения Энкодера для Двигателя PMSM.

6. Откройте целевую модель для аппаратной конфигурации, которую вы хотите использовать. Если вы хотите изменить настройки аппаратной конфигурации по умолчанию для целевой модели, смотрите Параметры конфигурации Модели.

7. Загрузите пример программы к CPU2 LAUNCHXL-F28379D, например, программа, которая управляет синим CPU2 Во главе с использованием GPIO31 (c28379D_cpu2_blink.slx), чтобы гарантировать, что CPU2 по ошибке не сконфигурирован, чтобы использовать периферийные устройства платы, предназначенные в CPU1.

8. Click Build, Deploy & Start на вкладке Hardware, чтобы развернуть целевую модель в оборудование.

9. Кликните по гиперссылке модели хоста в целевой модели, чтобы открыть связанную модель хоста. Можно также использовать open_system команду, чтобы открыть модель хоста. Например, используйте эту команду в реализации регулировки скорости:

open_system('mcb_pmsm_fwc_host_model.slx');

Для получения дополнительной информации о последовательной передаче между хостом и целевыми моделями, смотрите Целевую Хостом Коммуникацию.

10. В маске блока Host Serial Setup модели хоста выберите имя Port.

11. В модели Регулировки скорости обновите значение блока Reference Speed (RPM). В модели управления Крутящего момента обновите текущий запрос с помощью блока Imag Reference.

12. Нажмите работает на вкладке Simulation, чтобы запустить модель хоста.

13. Смените положение переключателя Start / Stop Motor к На, чтобы запустить и прекратить запускать двигатель.

14. Введите различные ссылочные скорости (или токи) и наблюдайте сигналы отладки от подсистемы RX в Осциллографе Времени модели хоста.

Примечание

Если смещение положения является неправильным, этот пример может привести к сверхтокам в двигателе. Чтобы избежать этого, гарантируйте, что смещение положения правильно вычисляется и обновляется в переменной рабочей области: pmsm. PositionOffset.

Когда вы управляете двигателем выше основной скорости, мы рекомендуем, чтобы вы контролировали температуру двигателя. Во время моторной операции, если моторные температурные повышения вне температуры, рекомендуемой производителем, выключают двигатель из соображений безопасности.

Ссылки

[1] B. Bose, современная силовая электроника и диски AC. Prentice Hall, 2001. ISBN 0 13 016743 6.

[2] Лоренц, Роберт Д., Томас Липо и Дональд В. Новотни. "Движение управляет с асинхронными двигателями". Продолжения IEEE, Издания 82, Выпуска 8, август 1994, стр 1215-1240.

[3] Morimoto, Shigeo, Масайука Санада и Еджи Такеда. "Операция широкой скорости внутреннего постоянного магнита синхронные двигатели с высокоэффективным текущим регулятором". Транзакции IEEE на Промышленных Приложениях, Издании 30, Выпуске 4, июль/август 1994, стр 920-926.

[4] Литий, Muyang. "Ослабляющее поток управление для постоянного магнита синхронные двигатели на основе Z-исходных инверторов". Магистерская диссертация, Университет Маркетт, e-Publications@Marquette, осень 2014 года.

[5] Briz, Фернандо, Майкл В. Дегнер и Роберт Д. Лоренц. "Анализ и проектирование текущих регуляторов, использующих комплексные векторы". Транзакции IEEE на Промышленных Приложениях, Издании 36, Выпуске 3, Могут/Июнь 2000, стр 817-825.

[6] Briz, Фернандо, и др. "Текущий и регулирование потока в ослабляющей поле операции [асинхронных двигателей]". Транзакции IEEE на Промышленных Приложениях, Издании 37, Выпуске 1, Яне/Феврале 2001, стр 42-50.

[7] Указания по применению TI, "Sensorless-FOC с ослаблением потока и MTPA для электроприводов IPMSM".