PMSM Field-Oriented Control

Постоянный магнит синхронная машина, ориентированная на поле на управление

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

  • PMSM Field-Oriented Control block

Описание

Блок PMSM Field-Oriented Control реализует ориентированную на поле структуру управления для постоянного магнита синхронной машины (PMSM). Поле ориентированное управление (FOC) является производительной стратегией управления электродвигателя переменного тока, которая разъединяет крутящий момент и поток путем преобразования стационарных токов фазы к вращающейся системе координат. Используйте FOC, когда скорость ротора и положение известны, и ваше приложение требует:

  • Высоко закрутите и низко текущий при запуске.

  • Высокая эффективность.

Уравнения

Структура FOC PMSM разъединяет крутящий момент и поток при помощи ротора d-q система координат. Эта схема показывает полную архитектуру блока.

В схеме:

  • ω и ωref являются измеренными и ссылочными скоростями вращения, соответственно.

  • Tref является ссылочным электромагнитным крутящим моментом.

  • i и v являются токами статора и напряжениями и индексами, d и q представляют d-ось и q-ось и индексы a, b, и c, представляют три обмотки статора.

  • θe является ротором электрический угол.

  • G является импульсом логического элемента, индексы H и L, представляйте высоко и низко, и индексы a, b, и c представляет три обмотки статора.

Можно принять решение реализовать или скорость или управление крутящим моментом с Control mode параметр. Блок реализует скоростное управление, точно так же, как показано в схеме. Блок реализует управление крутящим моментом путем удаления блока Velocity Controller и принятия ссылочного крутящего момента непосредственно.

Предположения

Параметры машины известны.

Ограничения

Структура управления реализована с одной частотой дискретизации.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Системная ссылка, заданная как ссылка крутящего момента в N*m или ссылка скорости в rad/s, в зависимости от режима управления, выбрана.

Типы данных: single | double

Измеренные токи фазы статора, в A.

Типы данных: single | double

Измеренная механическая скорость вращения ротора, в rad/s.

Типы данных: single | double

Измеренный механический угол ротора, в рад.

Типы данных: single | double

Измеренное напряжение ссылки DC, в V.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

Шесть импульсных сигналов, которые определяют переключающееся поведение в присоединенном конвертере степени.

Типы данных: single | double

Соедините шиной содержащий сигналы для визуализации, включая:

  • Reference

  • wElectrical

  • iabc

  • theta

  • Vdc

  • PwmEnable

  • TqRef

  • TqLim

  • idqRef

  • idq

  • vdqRef

  • modWave

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Общий

Задайте или рану Уая или параметризацию раны дельты для ссылочных значений контроллера.

Задайте или управление крутящим моментом или скоростную стратегию управления.

Номинальное напряжение ссылки DC электрического источника.

Максимальная степень машины.

Максимальный крутящий момент машины.

Количество постоянного магнита подпирает пары шестами на роторе.

Порог напряжения, чтобы активировать инвертор степени.

Основной шаг расчета для блока.

Шаг расчета для системы управления.

Внешний контур

Задайте тип стратегии управления.

Пропорциональная составляющая ПИ-контроллера.

Интегральная составляющая ПИ-контроллера.

Пропорциональная составляющая контроллера P.

Антизаключительное усиление ПИ-контроллера.

Выберите текущую ссылочную стратегию.

Вектор скорости используется в интерполяционных таблицах для определения текущих ссылок.

Вектор крутящего момента используется в интерполяционных таблицах для определения текущих ссылок.

: Вектор напряжения ссылки DC используется в интерполяционных таблицах для определения текущих ссылок.

Прямая ось текущие ссылочные данные о поиске.

Квадратурная ось текущие ссылочные данные о поиске.

Запас прочности использовался для расчета максимального позволенного напряжения фазы в текущей генерации ссылок.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда Current references установлен в Automatically generated lookup-table.

Пиковое потокосцепление постоянного магнита.

Прямая составляющая индукции.

Квадратурная составляющая индукции.

Сопротивление статора на фазу.

Внутренний цикл

Пропорциональная составляющая ПИ-контроллера использовала для прямой оси текущее управление.

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

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

Пропорциональная составляющая ПИ-контроллера использовала для квадратурной оси текущее управление.

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

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

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

Включите или отключите нулевую отмену на пути прямого распространения.

Включите или отключите напряжение перед управлением.

Задайте, как параметрировать машину.

  • Constant parameters — Задайте параметры машины, которые являются постоянными в течение симуляции.

  • Lookup table based parameters — Задайте параметры машины как интерполяционные таблицы, которые зависят от тока.

Прямая составляющая индукции для предварительного управления прямого распространения.

Квадратурная составляющая индукции для предварительного управления прямого распространения.

Потокосцепление постоянного магнита для предварительного управления прямого распространения.

Прямая ось текущий вектор используется в интерполяционных таблицах для определения параметров. Для постоянных параметров машины не изменяйте значение по умолчанию.

Квадратурная ось текущий вектор используется в интерполяционных таблицах для определения параметров. Для постоянных параметров машины не изменяйте значение по умолчанию.

Матрица Ld используется в качестве данных об интерполяционной таблице. Для постоянной машины параметры изменяют только постоянный множитель, например, Ld * ones(3, 3).

Матрица Lq используется в качестве данных об интерполяционной таблице. Для постоянной машины параметры изменяют только постоянный множитель, например, Lq * ones(3, 3).

Матрица потокосцепления постоянного магнита используется в интерполяционной таблице. Для постоянной машины параметры изменяют только постоянный множитель, например, psim * ones(3, 3).

PWM

Задайте метод формы волны.

Задайте, производит ли блок форму волны модуляции, когда волны пересекаются или когда несущая в одной или обоих из ее граничных условий.

Задайте уровень, на котором вы хотите, чтобы переключатели в конвертере степени переключились.

Ссылки

[1] Bernardes, T., В. Ф. Монтэгнер, Х. А. Грюндлинг и Х. Пинейро. "Наблюдатель скользящего режима дискретного времени 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.

[3] Хак, M. E. Л. Чжун и М. Ф. Рахман. "Улучшенная траектория управляет для внутреннего постоянного магнита синхронным электроприводом с расширенным операционным пределом". Журнал Electrical & Electronics Engineering. Издание 22, Номер 1, 2003, p. 49.

[4] Ян, N., Г. Ло, В. Лю и К. Ван. "Внутренний постоянный магнит синхронный блок управления приводом для электромобиля с помощью интерполяционной таблицы". На 7-й Международной Конференции по Управлению Силовой электроникой и Движением. Издание 2, 2012, стр 1015–1019.

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