PMSM Current Controller

Постоянный магнит дискретного времени синхронная машина текущий контроллер

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Управление / Управление PMSM

Описание

Блок PMSM Current Controller реализует дискретное время основанный на PI постоянный магнит синхронная машина (PMSM) текущий контроллер в роторе d-q система координат.

Вы обычно используете этот блок в серии блоков, составляющих управляющую структуру.

  • Можно сгенерировать текущую ссылку в системе координат d-q, которая будет использоваться в качестве входа с этим блоком с PMSM Current Reference Generator.

  • Можно получить ссылку напряжения в области abc путем преобразования выхода этого блока с помощью блока Inverse Park Transform.

Вы видите пример структуры полного контроля, от измерений машины до входных параметров машины, в блоке PMSM Field-Oriented Control.

Уравнения

Блок дискретизируется с помощью обратного Метода Эйлера из-за его простоты первого порядка и его устойчивости.

Два PI текущие контроллеры, реализованные в системе координат ротора, дают ссылочный вектор напряжения:

vdref=(Kp_id+Ki_idTszz1)(idrefid)+vd_FF,

и

vqref=(Kp_iq+Ki_iqTszz1)(iqrefiq)+vq_FF,

где:

  • vdref и vqref d-ось и напряжения ссылки q-оси, соответственно.

  • idref и iqref d-ось и токи ссылки q-оси, соответственно.

  • id и iq 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.

  • vd_FF и vq_FF являются напряжениями feedforward для d-оси и q-оси, соответственно, полученный из математических уравнений машины и обеспеченный как входные параметры.

  • Ts является шагом расчета дискретного контроллера.

Нулевая отмена

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 пути feedforward. Нулевые передаточные функции отмены в дискретное время:

GZC_id(z)=TsKi_idKp_idz+(TsKp_idKi_idKp_idKi_id),

и

GZC_iq(z)=TsKi_iqKp_iqz+(TsKp_iqKi_iqKp_iqKi_iq).

Насыщение напряжения

Насыщение должно быть наложено, когда вектор напряжения статора превышает предел фазы напряжения Vph_max:

vd2+vq2Vph_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 v1sat и v2sat получены можно следующим образом:

v1sat=min(max(v1unsat,Vph_max),Vph_max)

и

v2sat=min(max(v2unsat,V2_max),V2_max),

где:

  • v1unsat и v2unsat неограниченные (ненасыщенные) напряжения.

  • v2_max является максимальным значением v2, который не превышает предел фазы напряжения, данный v2_max=(Vph_max)2(v1sat)2.

В случае, что прямые оси и квадратурные оси имеют тот же приоритет (d-q эквивалентность) ограниченные напряжения получены можно следующим образом:

vdsat=min(max(vdunsat,Vd_max),Vd_max)

и

vqsat=min(max(vqunsat,Vq_max),Vq_max),

где

Vd_max=Vph_max|vdunsat|(vdunsat)2+(vqunsat)2

и

Vq_max=Vph_max|vqunsat|(vdunsat)2+(vqunsat)2.

Интегральное антизавершение

Антизаключительный механизм используется, чтобы избежать насыщения интегратора выход. В такой ситуации усиления интегратора становятся:

Ki_id+Kaw_id(vdsatvdunsat)

и

Ki_iq+Kaw_iq(vqsatvqunsat),

где Kaw_id и Kaw_iq являются антизаключительными усилениями для d-оси и q-оси, соответственно.

Предположения

  • Модель объекта управления для прямого и квадратурной оси может быть аппроксимирована системой первого порядка.

  • Это решение для управления используется только в постоянном магните синхронные двигатели с синусоидальным распределением потока и обмотки возбуждения.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Желаемый d-и токи q-оси для управления PMSM, в A.

Типы данных: single | double

Фактический d-и токи q-оси управляемого PMSM, в A.

Типы данных: single | double

Напряжения feedforward перед управлением, в V.

Типы данных: single | double

Максимальное допустимое напряжение в каждой фазе, в V.

Типы данных: single | double

Внешний сигнал сброса (возрастающее ребро) для интеграторов.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

Желаемый d-и напряжения q-оси для управления PMSM, в V.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Управляйте параметрами

Пропорциональное усиление ПИ-контроллера использовало в прямой оси текущее управление.

Усиление интегратора ПИ-контроллера использовало в прямой оси текущее управление.

Антизаключительное усиление ПИ-контроллера использовало в прямой оси текущее управление.

Пропорциональное усиление ПИ-контроллера использовало в квадратурной оси текущее управление.

Усиление интегратора ПИ-контроллера использовало в квадратурной оси текущее управление.

Антизаключительное усиление ПИ-контроллера использовало в квадратурной оси текущее управление.

Шаг расчета для блока (-1 для наследованного). Если вы используете этот блок в инициированной подсистеме, устанавливаете шаг расчета на-1. Если вы используете этот блок в модели шага непрерывной переменной, можно задать шаг расчета явным образом.

Приоритизируйте или обеспечьте отношение между d-и q-осями, когда блок ограничит напряжение.

Включите или отключите нулевую отмену на пути feedforward.

Включите или отключите напряжение перед управлением.

Ссылки

[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.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2017b

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте