exponenta event banner

Полевое управление PMSM с использованием блоков СИ

В этом примере реализован метод полевого управления (FOC) для управления скоростью трехфазного синхронного двигателя постоянного магнита (PMSM). Однако вместо представления величин на единицу (подробные сведения о системе на единицу см. в разделе Система на единицу) алгоритм ВОК в этом примере использует единицы сигналов СИ для выполнения вычислений. Это сигналы и их блоки СИ:

  • Частота вращения ротора - Радианы/с

  • Положение ротора - Радианы

  • Токи - Ампер

  • Напряжения - Вольты

Полевое управление (ВОК) требует обратной связи в реальном времени относительно положения ротора. В этом примере для измерения положения ротора используется квадратурный датчик. Дополнительные сведения о ВОК см. в разделе Полевое управление (ВОК).

Модели

Пример включает mcb_pmsm_foc_qep_f28379d_SIUnit модели.

Эту модель 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 F28379D:

open_system('mcb_pmsm_foc_qep_f28379d_SIUnit.slx');

Необходимые продукты MathWorks ®

Для моделирования модели:

  • Blockset™ управления двигателем

Для создания кода и развертывания модели:

  • 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. Щелкните Выполнить (Run) на вкладке Моделирование (Simulation), чтобы смоделировать модель.

3. Щелкните Инспектор данных (Data Inspector) на вкладке Моделирование (Simulation), чтобы просмотреть и проанализировать результаты моделирования.

Создание кода и развертывание модели на целевом оборудовании

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

В примере используется 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 управления целевой моделью и запуска двигателя в замкнутом контуре управления.

Необходимое оборудование

Пример поддерживает эту конфигурацию 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 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 значения смещения ADC (или текущего). 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 индекса квадратурного кодера и обновите его в сценариях инициализации модели, связанных с целевой моделью. Инструкции см. в разделе Калибровка смещения квадратурного кодера для двигателя PMSM.

5. Откройте целевую модель. 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 целевую модель на оборудовании.

8. Щелкните гиперссылку модели-основы в целевой модели, чтобы открыть связанную модель-основу. Для открытия главной модели можно также использовать команду open_system. Например, используйте эту команду для контроллера на основе F28069M:

open_system('mcb_pmsm_SIUnit_host_model.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».

13. Просмотрите отладочные сигналы от подсистемы RX во временной области модели хоста.