Модель

Пример включает mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat модели.

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

open_system('mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.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 ®

Предпосылки

1. Параметры двигателя, доступные в примере модели, относятся к двигателю, поставляемому с комплектом управления электромотором Speedgoat. Эти параметры можно изменить для любого другого двигателя, заменив их 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 Сценарий инициализации модели.

Моделирование модели

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

1. Откройте модель, включенную в этот пример.

2. Проверьте справочный профиль скорости, настроенный в строителя сигнала (доступный в Ссылке Исходных данных/Скорости mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat/System).

3. Проверьте и обновите параметры Autotuner ВОК в маске блока Autotuner с ориентацией на поле (доступна в подсистеме Control Algorithms/FOC_AutoTuner). Дополнительные сведения о блоке Autotuner для управления с ориентацией по полю см. в разделе Autotuner для управления с ориентацией по полю.

4. Проверьте и обновите простые значения усиления в сценарии инициализации модели, связанном с моделью.

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

6. Убедитесь, что двигатель работает в установившемся режиме не менее половины номинальной скорости, используя введенные простые значения коэффициента усиления. Модель начинает полевую настройку управления (ВОК) (с использованием блока Autotuner Field Oriented Control) на семнадцатой секунде.

7. После завершения настройки проверьте вычисленные значения усиления контроллера PI в блоке Display PI Params, доступном в подсистеме Control Algoriths.

8. Наблюдайте за реакцией системы с вновь вычисленными параметрами PI с помощью инспектора данных моделирования.

Дополнительные сведения см. в разделе Настройка контроллеров PI с помощью автоматического запуска управления с ориентацией на поле.

Создание кода и развертывание модели на целевом оборудовании

В этом разделе приведены инструкции по созданию кода и запуску алгоритма ВОК на целевом оборудовании.

Необходимое оборудование

В данном примере поддерживается комплект управления электродвигателем Speedgoat, включающий следующие компоненты:

ПРИМЕЧАНИЕ: Обратитесь в службу Speedgoat для получения файла битового потока, действительного для вашего оборудования.

Дополнительные сведения о комплекте управления электродвигателем Speedgoat см. в разделе Комплект управления электродвигателем.

Дополнительные сведения о настройке оборудования Speedgoat см. в Руководстве по настройке программного обеспечения Speedgoat.

Создание кода и выполнение модели на целевом оборудовании

1. Смоделировать модель и убедиться, что получен требуемый отклик контроллера.

2. Завершите подключение аппаратных средств для комплекта управления электродвигателем Speedgoat.

1. В модели установите для параметра Режим работы (Operating Mode) значение Калибровка текущего смещения (Current Offset Calibration).

2. На вкладке «Реальное время» на панели инструментов Simulink выберите команду «Построить модель» в раскрывающемся меню «Выполнить на целевом объекте», чтобы создать модель.

ПРИМЕЧАНИЕ: Не нажимайте кнопку Run on Target, поскольку эта модель не поддерживает выполнение в реальном времени во внешнем режиме.

3. Перейдите в папку, в которой Simulink построил модель. Дважды щелкните mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx файла, чтобы открыть диалоговое окно «Приложение Simulink в реальном времени».

4. В диалоговом окне Приложение Simulink Real-Time выберите конечный компьютер, к которому вы подключены. Нажмите кнопку ОК, чтобы загрузить файл приложения на оборудование.

5. Введите эти команды (в том же порядке) в командной строке MATLAB для выполнения загруженного приложения на оборудовании.

6. После успешного выполнения модели используйте Инспектор данных (Data Inspector) на вкладке Моделирование (Simulation) для просмотра зарегистрированных сигналов. Стабилизированные сигналы Iab_offset представляют собой токовые смещения.

7. Обновите текущие значения смещения в инверторе. CtSensAOffset и инвертор. Переменные CtSensBOffset, доступные в сценарии инициализации модели, связанном с моделью Simulink.

1. В модели установите для параметра Рабочий режим (Operating Mode) значение Управление скоростью разомкнутого контура (Open Loop Speed Control).

2. На вкладке «Реальное время» на панели инструментов Simulink выберите команду «Построить модель» в раскрывающемся меню «Выполнить на целевом объекте», чтобы создать модель.

3. Перейдите в папку, в которой Simulink построил модель. Дважды щелкните mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx файла, чтобы открыть диалоговое окно «Приложение Simulink в реальном времени».

4. В диалоговом окне Приложение Simulink Real-Time выберите конечный компьютер, к которому вы подключены. Нажмите кнопку ОК, чтобы загрузить файл приложения на оборудование.

5. Введите эти команды (в том же порядке) в командной строке MATLAB для выполнения загруженного приложения на оборудовании.

6. После выполнения модели используйте Инспектор данных (Data Inspector) на вкладке Моделирование (Simulation), чтобы просмотреть записанные сигналы. Проверьте, что обратная связь скорости (Speed_fb) следует за справочной скоростью (Speed_Ref) сигнал.

Например, убедитесь, что положительная опорная скорость имеет положительную обратную связь скорости, а сигнал положения (Pos_PU) имеет положительный наклон.

Если имеется несоответствие в знаке сигналов обратной связи опорной скорости и скорости, измените параметр A leads B (инвертора и модели установки/блока SpeedGoatDrivers/Condition Encoder) либо с 0 на 1, либо с 1 на 0. Затем выполните шаги 2-6 в этом разделе для повторного выполнения модели на оборудовании.

ПРИМЕЧАНИЕ: В режиме управления скоростью с разомкнутым контуром частота вращения двигателя ограничена от 500 об/мин до 1200 об/мин.

1. В модели установите для параметра Рабочий режим (Operating Mode) значение Управление скоростью по замкнутому контуру (Closed Loop Speed Control).

2. Установите для кнопки FLOC Autotuner модели значение Disable, чтобы отключить Autotuner, ориентированный на поле.

3. На вкладке «Реальное время» на панели инструментов Simulink выберите команду «Построить модель» в раскрывающемся меню «Выполнить на целевом объекте», чтобы создать модель.

4. Перейдите в папку, в которой Simulink построил модель. Дважды щелкните mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx файла, чтобы открыть диалоговое окно «Приложение Simulink в реальном времени».

5. В диалоговом окне Приложение Simulink Real-Time выберите конечный компьютер, к которому вы подключены. Нажмите кнопку ОК, чтобы загрузить файл приложения на оборудование.

6. Введите эти команды (в том же порядке) в командной строке MATLAB для выполнения загруженного приложения на оборудовании и запуска двигателя.

Двигатель работает с замкнутым контуром управления со скоростью, сконфигурированной в формирователе сигналов.

7. Убедитесь в том, что двигатель работает в установившемся режиме, поскольку ОПК Autotuner не работает, если скорость двигателя нестабильна.

Если двигатель не достигает установившегося состояния, измените параметры PI вручную в сценарии инициализации модели (связанном с моделью) до тех пор, пока скорость двигателя не стабилизируется до половины базовой скорости двигателя.

ПРИМЕЧАНИЕ: При настройке параметров PI в сценарии инициализации модели мотор может показывать отклик на медленную скорость.

8. Если двигатель достигает стабильной скорости, выполните следующие действия, чтобы запустить программу FLOC Autotuner.

1. Установите для кнопки FLOC Autotuner модели значение Enable, чтобы включить autotuner для управления, ориентированного на поле.

2. Убедитесь, что для параметра «Режим работы» установлено значение «Управление скоростью по замкнутому контуру».

3. Проверьте и обновите параметры автоотюнера ВОК (такие как синхронизация триггера автотюнера и цель контроллера) в маске блока автоотюнера с ориентацией на поле (доступна в подсистеме Control Algorithms/FOC_AutoTuner). Дополнительные сведения о блоке Autotuner для управления с ориентацией по полю см. в разделе Autotuner для управления с ориентацией по полю.

4. На вкладке «Реальное время» на панели инструментов Simulink выберите команду «Построить модель» в раскрывающемся меню «Выполнить на целевом объекте», чтобы создать модель.

5. Перейдите в папку, в которой Simulink построил модель. Дважды щелкните mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx файла, чтобы открыть диалоговое окно «Приложение Simulink в реальном времени».

6. В диалоговом окне Приложение Simulink Real-Time выберите конечный компьютер, к которому вы подключены. Нажмите кнопку ОК, чтобы загрузить файл приложения на оборудование.

7. Введите эти команды (в том же порядке) в командной строке MATLAB для выполнения загруженного приложения на оборудовании и запуска двигателя.

Модель начинает настройку управления с ориентацией на поле (ВОК) (с использованием блока Autotuner с ориентацией на поле) в семнадцатую секунду после начала выполнения модели на аппаратном обеспечении. Он регистрирует значения коэффициента усиления контроллера PI (kp_Id, ki_Id, kp_Iq, ki_Iq, kp_speed, ki_speed) в инспекторе данных моделирования.

8. Перед настройкой и после настройки в инспекторе данных моделирования просмотрите и сравните отклик системы с параметрами PI.

9. Если ответ системы после настройки удовлетворителен, обновите значения усиления в сценарии инициализации модели, связанном с моделью. Для последовательного выполнения модели можно отключить настройку ВОК с помощью кнопки Autotuner ВОК в модели и продолжить тестирование по замкнутому контуру с использованием новых параметров PI.

ПРИМЕЧАНИЕ: Не изменяйте конфигурацию или значение опорной скорости в построителе сигналов так, чтобы опорная скорость менялась в процессе настройки.