exponenta event banner

Полевое управление PMSM с помощью датчика Холла

В этом примере реализован способ управления, ориентированный на поле (ВОК), для управления скоростью трехфазного синхронного двигателя с постоянными магнитами (ПМСМ). Алгоритм ВОК требует обратной связи по положению ротора, которая получается датчиком Холла. Дополнительные сведения о ВОК см. в разделе Полевое управление (ВОК).

В этом примере для измерения положения ротора используется датчик Холла. Датчик эффекта Холла изменяет свое выходное напряжение в зависимости от напряженности приложенного магнитного поля. PMSM состоит из трех датчиков Холла, расположенных электрически на расстоянии 120 градусов друг от друга. PMSM с такой настройкой может обеспечивать шесть допустимых комбинаций двоичных состояний (например, 001 010 011 100 101 и 110). Датчик обеспечивает угловое положение ротора в пределах 60 градусов, которое контроллер использует для вычисления угловой скорости. Затем контроллер может использовать угловую скорость для вычисления точного углового положения ротора.

Модели

Пример включает следующие модели:

Эти модели можно использовать как для моделирования, так и для создания кода. Для открытия модели Simulink ® можно также использовать команду open_system. Например, используйте эту команду для контроллера на основе F28069M:

open_system('mcb_pmsm_foc_hall_f28069m.slx');

Имена моделей, которые можно использовать для различных конфигураций оборудования, см. в разделе Необходимое оборудование в разделе Создание кода и развертывание модели на целевом оборудовании.

Необходимые продукты MathWorks ®

Для моделирования модели:

1. Для модели: mcb_pmsm_foc_hall_f28069m

  • Blockset™ управления двигателем

  • Designer™ с фиксированной точкой

2. Для модели: mcb_pmsm_foc_hall_f28379d

  • Blockset™ управления двигателем

Для создания кода и развертывания модели:

1. Для модели: mcb_pmsm_foc_hall_f28069m

  • Blockset™ управления двигателем

  • Встроенный кодер ®

  • Пакет поддержки встроенного кодера ® для процессоров Texas Instruments™ C2000™

  • Designer™ с фиксированной точкой

2. Для модели: mcb_pmsm_foc_hall_f28379d

  • Blockset™ управления двигателем

  • Встроенный кодер ®

  • Пакет поддержки встроенного кодера ® для процессоров Texas Instruments™ C2000™

  • Designer™ с фиксированной точкой (требуется только для оптимизированной генерации кода)

Предпосылки

1. Получите параметры двигателя. Параметры двигателя по умолчанию предоставляются в модели Simulink ®, которую можно заменить значениями из таблицы данных двигателя или из других источников.

Однако при наличии аппаратных средств управления двигателем можно оценить параметры двигателя, которые требуется использовать, с помощью инструмента оценки параметров блока управления двигателем. Инструкции см. в разделе Оценка параметров двигателя с помощью инструмента оценки параметров блока управления двигателем.

Инструмент оценки параметров обновляет переменную motorParam (в рабочем пространстве MATLAB ®) с помощью расчетных параметров двигателя.

2. При получении параметров двигателя из таблицы данных или из других источников обновите параметры двигателя и инвертора в сценарии инициализации модели, связанном с моделями Simulink ®. Инструкции см. в разделе Оценка контрольных выигрышей от параметров двигателя.

При использовании инструмента оценки параметров можно обновить параметры инвертора, но не обновлять параметры двигателя в сценарии инициализации модели. Сценарий автоматически извлекает параметры двигателя из обновленной переменной рабочего пространства motorParam.

Моделирование модели

В этом примере поддерживается моделирование. Выполните следующие действия для моделирования модели.

1. Откройте модель, включенную в этот пример.

2. Чтобы смоделировать модель, щелкните Выполнить (Run) на вкладке Моделирование (Simulation).

3. Для просмотра и анализа результатов моделирования щелкните Инспектор данных (Data Inspector) на вкладке Моделирование (Simulation).

Создание кода и развертывание модели на целевом оборудовании

В этом разделе содержится инструкция по созданию кода и запуску алгоритма ВОК на целевом оборудовании.

В этом примере используются хост и целевая модель. Модель хоста представляет собой пользовательский интерфейс к аппаратной плате контроллера. Модель хоста можно запустить на хост-компьютере. Предпосылкой для использования модели хоста является развертывание целевой модели на аппаратной плате контроллера. Модель хоста использует последовательную связь для команды целевой модели Simulink ® и запуска двигателя в замкнутом контуре управления.

Необходимое оборудование

В этом примере поддерживаются эти конфигурации оборудования. Имя целевой модели можно также использовать для открытия модели для соответствующей конфигурации оборудования из командной строки MATLAB ®.

Для получения информации о соединениях, связанных с предыдущей конфигурацией аппаратных средств, см. раздел F28069 конфигурации платы управления.

  • LAUNCHXL-F28379D контроллер + (BOOSTXL-DRV8305 или BOOSTXL-3PHGANINV) инвертор: mcb_pmsm_foc_hall_f28379d

Для получения информации о соединениях, связанных с предыдущими конфигурациями аппаратных средств, см. раздел Конфигурации LAUNCHXL-F28069M и LAUNCHXL-F28379D.

Создание кода и выполнение модели на целевом оборудовании

1. Моделирование целевой модели и наблюдение за результатами моделирования.

2. Завершите аппаратные подключения.

3. Модель автоматически вычисляет аналого-цифровой преобразователь (АЦП) или текущие значения смещения. Чтобы отключить эту функцию (включена по умолчанию), обновите значение 0 до переменного инвертора. ADCOffsetCalibEnable в сценарии инициализации модели.

Можно также вычислить значения смещения АЦП и обновить их вручную в сценариях инициализации модели. Для инструкций посмотрите Пробег 3-фазовые электродвигатели переменного тока в Контроле разомкнутого контура и Калибруйте Смещение ADC.

4. Вычислите значение смещения датчика Холла и обновите его в сценарии инициализации модели, связанном с целевой моделью. Инструкции см. в разделе Калибровка смещения Холла для двигателя PMSM.

5. Откройте целевую модель для конфигурации оборудования, которую необходимо использовать. Если требуется изменить настройки конфигурации оборудования по умолчанию для модели, см. раздел Параметры конфигурации модели.

6. Загрузите типовую программу 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 настроен, чтобы использовать периферию правления, предназначенную для CPU1.

7. Щелкните Создать, Развернуть и начать на вкладке Оборудование, чтобы развернуть модель на оборудовании.

8. В целевой модели щелкните гиперссылку на главную модель, чтобы открыть связанную с ней модель. Для открытия главной модели можно также использовать команду open_system. Например, используйте эту команду для контроллера на основе F28069M:

open_system('mcb_host_model_f28069m.slx');

Дополнительные сведения о последовательной связи между моделью хоста и целевой моделью см. в разделе Связь хоста с целевой моделью.

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

10. Обновите значение Ссылочная скорость (Reference Speed) в главной модели.

11. Щелкните Выполнить (Run) на вкладке Моделирование (Simulation), чтобы запустить главную модель.

12. Для запуска двигателя измените положение переключателя «Пуск/Останов двигателя» на «Вкл».

Примечание.При запуске этого примера на оборудовании с низкой опорной скоростью из-за известной проблемы PMSM может не следовать за низкой опорной скоростью.

13. Просмотрите отладочные сигналы от подсистемы RX в области времени модели хоста.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы используете контроллер на основе F28379D, вы также можете выбрать сигналы отладки, которые вы хотите контролировать.