exponenta event banner

Бегите 3-фазовые электродвигатели переменного тока в разомкнутом контуре управляют и калибруют смещение ADC

В этом примере для запуска двигателя используется управление с разомкнутым контуром (также известное как скалярное управление или управление В/Гц). Этот метод изменяет напряжение и частоту статора для управления скоростью ротора без использования какой-либо обратной связи от двигателя. Этот метод можно использовать для проверки целостности аппаратных соединений. При применении управления разомкнутым контуром с постоянной скоростью используется источник питания двигателя фиксированной частоты. Регулируемая скорость управления с разомкнутым контуром требует источника питания переменной частоты для управления частотой вращения ротора. Чтобы обеспечить постоянный магнитный поток статора, поддерживайте амплитуду напряжения питания пропорциональной его частоте.

Управление двигателем с разомкнутым контуром не может учитывать внешние условия, которые могут повлиять на скорость двигателя. Поэтому система управления не может автоматически корректировать отклонение между требуемой и фактической частотой вращения двигателя.

Эта модель запускает двигатель с помощью алгоритма управления двигателем с разомкнутым контуром. Модель поможет начать работу с Blockset™ управления двигателем и проверить настройку оборудования, запустив двигатель. Алгоритм целевой модели также считывает значения АЦП с текущих датчиков и посылает их в главную модель с помощью последовательной связи.

Эту модель можно использовать для:

  • Проверьте связь с целевым объектом.

  • Проверьте последовательную связь с целью.

  • Проверьте аппаратную и программную среду.

  • Проверьте смещения АЦП для датчиков тока.

  • Первый запуск нового двигателя с инвертором и целевой настройкой.

Модели

Пример включает следующие модели:

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

open_system('mcb_open_loop_control_f28069M_DRV8312.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 моделей: mcb_open_loop_control_f28069M_DRV8312 и mcb_open_loop_control_f28069MLaunchPad

  • Blockset™ управления двигателем

  • Designer™ с фиксированной точкой

2. Для модели: mcb_open_loop_control_f28379d

  • Blockset™ управления двигателем

Для создания кода и развертывания модели:

1. Для моделей: mcb_open_loop_control_f28069M_DRV8312 и mcb_open_loop_control_f28069MLaunchPad

  • Blockset™ управления двигателем

  • Встроенный кодер ®

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

  • Designer™ с фиксированной точкой

2. Для модели: mcb_open_loop_control_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. Для BOOSTXL-DRV8323 используйте следующие шаги для обновления модели:

  • Перейдите к этому пути в модели :/Open Loop Control/Codegen/Hardware Initialization.

  • Для LAUNCHXL-F28379D: Обновить DRV830x Включить блок от GPIO124 до GPIO67.

  • Для LAUNCHXL-F28069M: Обновить DRV830x Включить блок от GPIO50 до GPIO12.

2. Для BOOSTXL-3PHGANINV используйте следующие шаги для обновления модели:

  • Для LAUNCHXL-F28379D: На панели «Конфигурация» mcb_open_loop_control_f28379d установите для параметра «Включить логику инвертора» значение «Активный низкий».

ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании инвертора убедитесь BOOSTXL-3PHGANINV наличии надлежащей изоляции между нижним слоем BOOSTXL-3PHGANINV и платой LAUNCHXL.

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 двигателя с помощью управления с разомкнутым контуром.

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 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-DRV8301 или BOOSTXL-DRV8305 или BOOSTXL-DRV8323 или BOOSTXL-3PHGANINV) инвертор: mcb_open_loop_control_f28379d

Чтобы настроить mcb_open_loop_control_f28379d модели, установите в поле Inverter Enable Logic (Логика включения инвертора) (на панели Configuration целевой модели) значение:

  • Активный высокий: использование модели с инвертором BOOSTXL-DRV8301 или BOOSTXL-DRV8305 или BOOSTXL-DRV8323.

  • Активный низкий: использование модели с инвертором BOOSTXL-3PHGANINV.

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

Примечание:

  • В этом примере поддерживается любой тип трехфазного двигателя переменного тока (PMSM или индукционный) и любой тип инвертора, подключенного к поддерживаемым аппаратным средствам.

  • Некоторые PMSM не работают на более высоких скоростях, особенно при загрузке вала. Для решения этой проблемы необходимо применить больше напряжений, соответствующих заданной частоте. Для увеличения приложенных напряжений в модели можно использовать следующие шаги:

1. Перейдите к этому пути в Control/Control_System/VabcCalc/ модели/Разомкнутый цикл.

2. Обновите Correction_Factor_sinePWM усиления на 20%.

3. В целях безопасности регулярно контролируйте вал двигателя, его ток и температуру.

Создание кода и модель выполнения для реализации управления разомкнутым контуром

1. Моделирование целевой модели и наблюдение за результатами моделирования.

2. Завершите аппаратные подключения.

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

4. Обновите эти параметры двигателя на панели «Конфигурация» целевой модели.

  • Количество пар полюсов

  • Частота ШИМ [Гц]

  • Базовая скорость [об/мин]

  • Тип данных для алгоритма управления

  • Логика включения инвертора (доступна только в mcb_open_loop_control_f28379d целевой модели)

5. 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.

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

ПРИМЕЧАНИЕ: Пропустите предупреждающее сообщение "Параметр многозадачного хранения данных на странице" Диагностика "диалогового окна" Параметры конфигурации отсутствуют ", отображаемое консультантом модели, нажав кнопку" Всегда игнорировать ". Это часть предполагаемого рабочего процесса.

7. 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_open_loop_control_host_model.slx');

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

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

9. Выберите целевой объект (TI F28069M или TI F28379D) на панели конфигурации главной модели.

10. Введите значение ссылочной скорости 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. После запуска двигателя проверьте счетчики АЦП для${I_a}$${I_b}$ токов и во временной области.

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот пример может не позволить двигателю работать на полную мощность. Начните запускать двигатель с небольшой скоростью. Кроме того, рекомендуется менять контрольную скорость небольшими шагами (например, для двигателя, имеющего базовую скорость 3000 об/мин, запускать двигатель при 500 об/мин, а затем увеличивать или уменьшать скорость на 200 об/мин).

Если двигатель не запущен, измените положение переключателя Пуск/Останов (Start/Stop Motor) на Выключено (Off), чтобы остановить двигатель и изменить опорную скорость в главной модели. Затем измените положение переключателя «Пуск/Останов двигателя» на «Вкл», чтобы снова запустить двигатель.

Создание кода и выполнение модели для калибровки смещения ADC

1. Моделирование целевой модели и наблюдение за результатами моделирования.

2. Завершите аппаратные подключения.

3. Отсоедините провода двигателя на три фазы от клемм платы аппаратных средств.

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

5. Загрузите типовую программу к CPU2 LAUNCHXL-F28379D (например, программа, которая управляет синим светодиодом CPU2, используя GPIO31), чтобы гарантировать, что CPU2 по ошибке не настроен, чтобы использовать периферию правления, предназначенную для CPU1.

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

ПРИМЕЧАНИЕ: Пропустите предупреждающее сообщение "Параметр многозадачного хранения данных на странице" Диагностика "диалогового окна" Параметры конфигурации отсутствуют ", отображаемое консультантом модели, нажав кнопку" Всегда игнорировать ". Это часть предполагаемого рабочего процесса.

7. Щелкните гиперссылку модели-основы в целевой модели, чтобы открыть связанную модель-основу.

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

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

10. Проверьте счетчики АЦП для${I_a}$${I_b}$ токов и во временном диапазоне. Средние значения счетчиков АЦП представляют собой поправки смещения АЦП для токов${I_a}$ и. Для ${I_b}$получения средних (медианных) значений счетчиков АЦП:

  • В окне Scope перейдите в меню Tools > Measurements и выберите Signal Statistics для отображения областей Trace Selection и Signal Statistics.

  • В разделе Trace Selection выберите сигнал (${I_a}$или). ${I_b}$Характеристики выбранного сигнала отображаются на панели Статистика сигнала (Signal Statistics). Медианное значение выбранного сигнала отображается в поле Медиана.

Для примеров блоков управления двигателем обновите вычисленное значение смещения ADC (или текущего) в инверторе. CtSensAOffset и инвертор. Переменные CtSensBOffset в сценарии инициализации модели, связанные с примером. Инструкции см. в разделе Оценка контрольных выигрышей от параметров двигателя.