Ориентированное на поле управление PMSM Используя квадратурный энкодер

Этот пример реализует метод ориентированного на поле управления (FOC), чтобы контролировать скорость трехфазного постоянного магнита синхронного двигателя (PMSM). Алгоритм FOC требует обратной связи положения ротора, которая получена квадратурным датчиком энкодера. Для получения дополнительной информации о FOC, смотрите Ориентированное на поле управление (FOC).

Этот пример использует квадратурный датчик энкодера, чтобы измерить положение ротора. Квадратурный датчик энкодера состоит из диска с двумя дорожками или каналами, которые закодированы 90 электрических несовпадающих по фазе градусов. Это создает два импульса (A и B), которые имеют разность фаз 90 градусов и импульса индекса (I). Поэтому диспетчер использует фазовое соотношение между A и B-каналами и переходом состояний канала, чтобы определить направление вращения двигателя.

Модели

Пример включает эти модели:

Можно использовать эти модели и для симуляции и для генерации кода. Можно также использовать open_system команду, чтобы открыть модели Simulink®. Например, используйте эту команду для F28069M, базирующегося контроллер.

open_system('mcb_pmsm_foc_qep_f28069m.slx');

Для имен модели, которые можно использовать для различных аппаратных конфигураций, смотрите тему "Необходимое аппаратное обеспечение" в разделах "Генерация кода" и "Развертывание модели на целевом аппаратном обеспечении".

Необходимый MathWorks® Products

Симулировать модель:

1. Для моделей: mcb_pmsm_foc_qep_f28069m и mcb_pmsm_foc_qep_f28069LaunchPad

  • Motor Control Blockset™

  • Fixed-Point Designer™

2. Для модели mcb_pmsm_foc_qep_f28379d

  • Motor Control Blockset™

Сгенерировать код и развернуть модель:

1. Для моделей: mcb_pmsm_foc_qep_f28069m и mcb_pmsm_foc_qep_f28069LaunchPad

  • Motor Control Blockset™

  • Embedded Coder®

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

  • Fixed-Point Designer™

2. Для модели mcb_pmsm_foc_qep_f28379d

  • Motor Control Blockset™

  • Embedded Coder®

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

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

Необходимые условия

1. Получите параметры двигателя. Мы предоставляем параметрам двигателя 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 Estimate Motor Parameters Using Motor Control Blockset Parameter Estimation Tool.

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

2. Если вы получаете параметры двигателя из таблицы данных или других источников, обновляете параметры двигателя и параметры инвертора в скрипте инициализации модели, сопоставленном с моделями Simulink®. Для инструкций смотрите Оценочные Усиления Управления от Параметров двигателя.

Если вы используете инструмент оценки параметра, вы можете обновить параметры инвертора, но не обновляете параметры двигателя в скрипте инициализации модели. Скрипт автоматически извлекает параметры двигателя 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. Нажмите работает на вкладке Simulation, чтобы симулировать модель.

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

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. Необходимое условие, чтобы использовать модель хоста должно 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. Можно также использовать целевое имя модели, чтобы открыть модель для соответствующей аппаратной конфигурации от командной строки MATLAB®.

Для связей, связанных с предыдущей аппаратной конфигурацией, см. настройку платы управления F28069.

  • Контроллер LAUNCHXL-F28379D + (BOOSTXL-DRV8305 или BOOSTXL-3PHGANINV) инвертор: mcb_pmsm_foc_qep_f28379d

ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании инвертора BOOSTXL-3PHGANINV, гарантируйте, что соответствующая изоляция доступна нижнему слою BOOSTXL-3PHGANINV и плате LAUNCHXL.

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 ADC (или ток) значения смещения. Чтобы отключить эту функциональность (включил по умолчанию), обновите значение 0 к переменной inverter.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. 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.

5. 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.

6. 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 для CPU1.

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

8. 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 для F28069M, базирующегося контроллер.

open_system('mcb_host_model_f28069m.slx');

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

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

10. Обновите значение Задающей скорости в модели хоста.

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

12. Смените положение переключателя Start / Stop Motor к На, чтобы начать запускать двигатель.

13. Наблюдайте сигналы отладки от подсистемы RX в Time Scope модели хоста.

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