Sensorless, ориентированный на поле на управление PMSM Используя скользящего наблюдателя наблюдателя и потока режима

Этот пример реализует метод ориентированного на поле управления (FOC), чтобы контролировать скорость трехфазного постоянного магнита синхронного двигателя (PMSM). Для получения дополнительной информации о реализации FOC, смотрите, что Управление Частотой вращения двигателя Реализации Использует Ориентированное на поле управление (FOC).

Этот пример использует sensorless метод оценки положения. Можно выбрать или скользящего наблюдателя режима или течь наблюдатель, чтобы оценить обратную связь положения для алгоритма FOC, используемого в примере.

Блок Sliding Mode Observer (SMO) генерирует скользящее движение при ошибке между измеренным и предполагаемым положением. Блок производит ориентировочную стоимость, которая тесно пропорциональна измеренному положению. Блок использует напряжения статора$({V_\alpha },{V_\beta })$ и токи$({I_\alpha },{I_\beta })$ как входные параметры и оценивает электродвижущую силу (эдс) модели электродвигателя. Это использует эдс, чтобы далее оценить положение ротора и скорость ротора. Блок Flux Observer использует идентичные входные параметры$({V_\alpha },{V_\beta },{I_\alpha },{I_\beta })$, чтобы оценить поток статора, сгенерированный крутящий момент и положение ротора.

Модели

Пример включает эти модели:

  • mcb_pmsm_foc_sensorless_f28069MLaunchPad

  • mcb_pmsm_foc_sensorless_f28379d

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

open_system('mcb_pmsm_foc_sensorless_f28069MLaunchPad.slx');

Для имен модели, которые можно использовать в различных аппаратных конфигурациях, смотрите Необходимую Аппаратную тему в Сгенерировать Коде и Разверните Модель в раздел Target Hardware.

Необходимый MathWorks® Products

Симулировать модель:

1. Для модели: mcb_pmsm_foc_sensorless_f28069MLaunchPad

  • Motor Control Blockset™

  • Fixed-Point Designer™

2. Для модели: mcb_pmsm_foc_sensorless_f28379d

  • Motor Control Blockset™

Сгенерировать код и развернуть модель:

1. Для модели: mcb_pmsm_foc_sensorless_f28069MLaunchPad

  • Motor Control Blockset™

  • Embedded Coder®

  • Embedded Coder® Support Package для процессоров Instruments™ C2000™ Техаса

  • Fixed-Point Designer™

2. Для модели: mcb_pmsm_foc_sensorless_f28379d

  • Motor Control Blockset™

  • Embedded Coder®

  • Embedded Coder® Support Package для процессоров Instruments™ C2000™ Техаса

  • Fixed-Point Designer™ (только необходимый для генерации оптимизированного кода)

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 моторные параметры и параметры инвертора 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 параметры инвертора, но не обновляете моторные параметры в скрипте инициализации модели. Скрипт автоматически извлекает моторные параметры из обновленной motorParam переменной рабочей области.

Симулируйте модель

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

1. Откройте модель, включенную с этим примером.

2. Чтобы симулировать модель, нажмите, работает на вкладке Simulation.

3. Чтобы просмотреть и анализировать результаты симуляции, нажмите Data Inspector на вкладке Simulation.

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®.

  • Контроллер LAUNCHXL-F28069M + инвертор BOOSTXL-DRV8305: mcb_pmsm_foc_sensorless_f28069MLaunchPad

  • Контроллер LAUNCHXL-F28379D + инвертор BOOSTXL-DRV8305: mcb_pmsm_foc_sensorless_f28379d

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

Сгенерируйте код и запущенную модель на целевом компьютере

1. Симулируйте целевую модель и наблюдайте результаты симуляции.

2. Завершите аппаратные связи.

3. Модель автоматически вычисляет Аналого-цифровой конвертер (ADC) или текущие значения смещения. Чтобы отключить эту функциональность (включил по умолчанию), обновите значение 0 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.

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

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

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

7. В целевой модели кликните по гиперссылке модели хоста, чтобы открыть связанную модель хоста. Можно также использовать open_system команду, чтобы открыть модель хоста. Например, используйте эту команду в F28069M, базирующемся контроллер:

open_system('mcb_pmsm_foc_host_model_f28069m.slx');

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

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

9. Обновите Ссылочное значение Скорости в модели хоста.

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

11. Смените положение переключателя Start / Stop Motor к На, чтобы начать запускать двигатель в условии разомкнутого цикла (по умолчанию, моторные вращения на 10% основной скорости).

Примечание: не запускайте двигатель (использующий этот пример) в условии разомкнутого цикла в течение долгого времени длительность. Двигатель может чертить токи высокого напряжения и произвести избыточное тепло.

Мы спроектировали регулирование без обратной связи, чтобы запустить двигатель со Ссылочной Скоростью, которая меньше чем или равна 10% основной скорости.

12. Увеличьте моторную Ссылочную Скорость вне 10% основной скорости, чтобы переключиться от разомкнутого цикла до управления с обратной связью.

ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы изменить направление двигателя вращения, уменьшите моторную Ссылочную Скорость до значения меньше чем 10% основной скорости. Это возвращает двигатель условию разомкнутого цикла. Измените направление вращения, но сохраните Ссылочную величину Скорости как постоянную. Затем переход к условию с обратной связью.

13. Наблюдайте сигналы отладки от подсистемы RX в Осциллографе Времени модели хоста.

Примечание: Если вы используете F28379D, базирующийся контроллер, можно также выбрать сигналы отладки, что вы хотите контролировать.

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте