exponenta event banner

Бесконсенсорный полевой контроль асинхронного двигателя

В этом примере оценка положения без сенсора используется для реализации метода полевого управления (ВОК) для управления скоростью трехфазного асинхронного двигателя переменного тока (АСИМ). Дополнительные сведения о ВОК см. в разделе Полевое управление (ВОК).

В этом примере используется блок наблюдения за потоком ротора для оценки положения потока ротора.

Блок использует напряжения$({V_\alpha },{V_\beta })$ и токи статора$({I_\alpha },{I_\beta })$ в качестве входных сигналов и оценивает поток ротора, генерируемый крутящий момент и положение потока ротора.

Безсенсорные наблюдатели и алгоритмы имеют известные ограничения в отношении работы двигателя за пределами базовой скорости. Мы рекомендуем использовать безсенсорные примеры только для операций с базовой скоростью.

Модель

Пример включает mcb_acim_foc_sensorless_f28379d модели.

Эту модель можно использовать как для моделирования, так и для создания кода. Для открытия модели Simulink ® можно также использовать команду open_system.

open_system('mcb_acim_foc_sensorless_f28379d.slx');

Дополнительные сведения о поддерживаемой конфигурации оборудования см. в разделе Необходимое оборудование в разделе Создание кода и развертывание модели на целевом оборудовании.

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.

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.

3. Сценарий инициализации также вычисляет производные параметры. Например, суммарный коэффициент утечки, номинальный поток, номинальный крутящий момент, индуктивность статора и ротора асинхронного двигателя.

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 приведены инструкции 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 управления целевой моделью Simulink ® и запуска двигателя с замкнутым контуром 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 данной конфигурацией оборудования, 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. Откройте целевую модель. Если необходимо изменить настройки конфигурации оборудования по умолчанию в модели, см. раздел Параметры конфигурации модели.

5. Загрузите типовую программу к CPU2 LAUNCHXL-F28379D, например, программа, которая управляет синим светодиодом CPU2, используя булавку 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.

7. В целевой модели щелкните гиперссылку на главную модель, чтобы открыть связанную с ней модель. Для открытия главной модели можно также использовать команду open_system.

open_system('mcb_acim_foc_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. Обновите значение Ссылочная скорость (Reference Speed) в главной модели.

10. В разделе Отладочные сигналы выберите сигнал, который требуется контролировать.

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

12. Измените положение переключателя «Пуск/Останов двигателя» на «Вкл» для запуска двигателя в режиме разомкнутого контура (по умолчанию двигатель вращается на 10% от базовой скорости).

Примечание.Не запускайте двигатель (в данном примере) в разомкнутом состоянии в течение длительного времени. Двигатель может тянуть высокие токи и вырабатывать избыточное тепло.

Мы разработали систему управления с разомкнутым контуром для запуска двигателя с опорной скоростью, которая меньше или равна 10% базовой скорости.

13. Увеличьте контрольную скорость двигателя выше 10% от базовой скорости для переключения с управления с разомкнутым контуром на управление с замкнутым контуром.

ПРИМЕЧАНИе.Чтобы изменить направление вращения двигателя, уменьшите базовую скорость двигателя до значения менее 10% от базовой скорости. При этом двигатель возвращается в состояние разомкнутого контура. Изменение направления вращения, но сохранение величины опорной скорости постоянной. Затем перейдите в состояние замкнутого контура.

14. Просмотрите отладочные сигналы от подсистемы RX во временном диапазоне SelectedSignals модели хоста.

ПРИМЕЧАНИЕ: Блок Flux Observer предназначен для работы с PMSM, но его выход модифицирован для работы с асинхронным двигателем. Для пользовательских двигателей обновите блок Offset_Correction (в подсистеме текущего управления/масштабирования ввода/расчета положения и скорости), чтобы скорректировать задержку при оценке положения.