Sensorless, ориентированный на поле на управление асинхронного двигателя

Этот пример использует sensorless оценку положения, чтобы реализовать метод ориентированного на поле управления (FOC), чтобы контролировать скорость трехфазного асинхронного двигателя AC (ACIM). Для получения дополнительной информации о FOC, смотрите Ориентированное на поле управление (FOC).

Этот пример использует блок Flux Observer ротора, чтобы оценить положение потока ротора.

Блок использует напряжения статора$({V_\alpha },{V_\beta })$ и токи$({I_\alpha },{I_\beta })$ как входные параметры и оценивает поток ротора, сгенерированный крутящий момент и положение потока ротора.

sensorless наблюдатели и алгоритмы знали ограничения относительно моторных операций вне номинальной скорости. Мы рекомендуем, чтобы вы использовали sensorless примеры для операций до номинальной скорости только.

Модель

Пример включает модель mcb_acim_foc_sensorless_f28379d.

Можно использовать эту модель и для симуляции и для генерации кода. Можно также использовать open_system команду, чтобы открыть модель Simulink®.

open_system('mcb_acim_foc_sensorless_f28379d.slx');

Для получения дополнительной информации на настройке поддерживаемого оборудования, смотрите, что Необходимый Раздел оборудования под Генерирует Код и Развертывает Модель в Целевой компьютер.

Необходимый MathWorks® Products

Симулировать модель:

  • Motor Control Blockset™

Сгенерировать код и развернуть модель:

  • Motor Control Blockset™

  • Embedded Coder®

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

  • Fixed-Point Designer™ (необходимый только 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.

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

3. Скрипт инициализации также вычисляет выведенные параметры. Например, общий фактор утечки, расчетный поток, оцененный крутящий момент, статор и индуктивность ротора асинхронного двигателя.

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

Этот раздел сообщает вам о том, как сгенерировать код и запустить 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

Пример поддерживает эту аппаратную конфигурацию. Можно также использовать целевое имя модели, чтобы открыть модель для соответствующей аппаратной конфигурации от командной строки MATLAB®.

Для связей, связанных с этой аппаратной конфигурацией, 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 переменной inverter.ADCOffsetCalibEnable в скрипте инициализации модели.

В качестве альтернативы можно вычислить значения смещения ADC и обновить их 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. Если вы хотите изменить настройки аппаратной конфигурации по умолчанию в модели, смотрите Параметры конфигурации Модели.

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

open_system('mcb_acim_foc_host_model.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 значение Задающей скорости в модели хоста.

10. В разделе сигналов Отладки выберите сигнал, что вы хотите контролировать.

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

12. Смените положение переключателя Start / Stop Motor к На, чтобы начать запускать двигатель в условии разомкнутого контура (по умолчанию, моторные вращения в 10% номинальной скорости).

Примечание: не запускайте двигатель (использующий этот пример) в условии разомкнутого контура долгое время. Двигатель может чертить токи высокого напряжения и произвести избыточное тепло.

Мы спроектировали регулирование без обратной связи, чтобы запустить двигатель с Задающей скоростью, которая меньше чем или равна 10% номинальной скорости.

13. Увеличьте моторную Задающую скорость вне 10% номинальной скорости, чтобы переключиться от разомкнутого контура до управления с обратной связью.

ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы изменить направление двигателя вращения, уменьшайте моторную Задающую скорость до значения меньше чем 10% номинальной скорости. Это возвращает двигатель условию разомкнутого контура. Измените направление вращения, но сохраните величину Задающей скорости постоянной. Затем переход к условию с обратной связью.

14. Наблюдайте сигналы отладки от подсистемы RX в осциллографе времени SelectedSignals модели хоста.

ПРИМЕЧАНИЕ: блок Flux Observer спроектирован, чтобы работать с PMSM, но его выход изменяется, чтобы работать с асинхронным двигателем. Для пользовательских двигателей обновитесь, блок Offset_Correction (в Текущем Управлении/Входе Масштабировать/Вычислять подсистему положения и скорости) настраивать задержку оценки положения.