exponenta event banner

Наблюдатель скользящего режима

Вычислить электрическое положение и механическую частоту вращения ротора

  • Библиотека:
  • Блок управления двигателем/безсенсорные оценщики

Описание

Блок наблюдателя скользящего режима вычисляет электрическое положение и механическую скорость PMSM, используя значения напряжения и тока на единицу по α- и β-осям стационарной αβ-системы отсчета.

Уравнения

Эти уравнения описывают вычисление электрического положения и механической скорости блоком.

diαβdt = Фiαβ + Γ Vαβ − Γ eαβ

iαβ = [  ] T

Vαβ = [  ] T

eαβ = [  ] T = [

Λ = [RL00 − RL]

Γ = [1L001L]

Эти уравнения описывают работу наблюдателя в дискретно-временном скользящем режиме с использованием значений на единицу измерения:

i^αβ (k+1) P.U=Ai^αβ (k) P.U+VratedIratedB (vαβ (k) P.U−ϑαβ (k) P.U)

ϑαβ (k + 1) P.U=ϑαβ (k) P.U + 2ímf0 × (В (i ^ αβ (k) P.U iαβ (k) P.U)) −ϑαβ (k) P.U)

A = eФТ

B=∫0TseΦτdτ

f0=F0Fs

Fs = 1Ts

где:

  •  ,  - обратная ЭДС статора и ток для оси α.

  •  ,  - обратная ЭДС статора и ток для оси β.

  • , - напряжения питания статора.

  • R - сопротивление статора.

  • L - индуктивность статора.

  • start- флюсовая связь за счет постоянного магнита.

  • starte - электрическая угловая скорость.

  • starte - электрическое положение ротора.

  • t - время.

  • Ts - период выборки.

  • k - количество образцов.

  • Vrated - номинальное напряжение, соответствующее 1 на единицу.

  • Возмущенный - номинальный ток, соответствующий 1 на единицу.

  • Z - функция притяжения.

  • f0 - частота отсечки фильтра в циклах на образец.

  • F0 - частота отсечки в циклах в секунду.

  • Fs - частота выборки в выборках в секунду.

  • ϑαβ (k) - оценочная обратная ЭДС.

Настройка

Для настройки блока используйте параметры «Текущий коэффициент усиления наблюдателя» и «Предел скользящей поверхности».

  • Для повышения стабильности увеличьте предел поверхности скольжения или уменьшите коэффициент усиления текущего наблюдателя.

  • Чтобы уменьшить искажение, уменьшите коэффициент усиления текущего наблюдателя или увеличьте предел поверхности скольжения.

Порты

Вход

развернуть все

Удельная составляющая напряжения по α-оси стационарной αβ-системы отсчёта.

Типы данных: single | double | fixed point

Удельная составляющая напряжения вдоль β-оси стационарной αβ-системы отсчёта.

Типы данных: single | double | fixed point

Удельная составляющая тока вдоль α-оси стационарной αβ-системы отсчёта.

Типы данных: single | double | fixed point

Удельная составляющая тока вдоль β-оси стационарной αβ-системы отсчёта.

Типы данных: single | double | fixed point

Импульс (истинное значение), который сбрасывает и перезапускает обработку блочного алгоритма.

Типы данных: single | double | fixed point

Продукция

развернуть все

Расчетное электрическое положение ротора.

Типы данных: single | double | fixed point

Расчетная механическая частота вращения ротора.

Типы данных: single | double | fixed point

Параметры

развернуть все

Параметры наблюдателя

Усиление функции притяжения.

Предел граничного слоя области функции притяжения.

Единица измерения выхода позиции.

Тип данных вывода позиции.

Единица измерения выхода скорости.

Тип данных вывода скорости.

Фиксированный интервал времени (в секундах) между двумя последовательными экземплярами выполнения блока.

Параметры двигателя

Сопротивление фазной обмотки статора (в Ом).

Индуктивность фазной обмотки статора (по Генриху).

Максимальное значение скорости (в об/мин), поддерживаемое блоком. Для скорости, превышающей это значение, блок генерирует неверные выходные сигналы.

Количество пар полюсов, доступных в двигателе.

Максимальное фазовое напряжение, приложенное к PMSM. Дополнительные сведения см. в разделе Система на единицу измерения.

Максимальный измеримый ток, подаваемый в PMSM. Дополнительные сведения см. в разделе Система на единицу измерения.

Примечание

Блок наблюдателя скользящего режима может периодически выводить предупреждающее сообщение 'Wrap on overflow detected.'

Ссылки

[1] Y. Kung, N.V. Куинх, Ц. Хуан и Л. Хуан, «Дизайн и моделирование адаптивной регулировки скорости для основанного на SMO двигателя PMSM без датчика», 4-я Международная конференция 2012 года по вопросам Intelligent and Advanced Systems (ICIAS2012), Куала-Лумпур, 2012, стр 439-444 (doi: 10.1109/ICIAS.2012.6306234)

[2] Чжан Янь и В. Уткин, «Наблюдатели скользящего режима для электрических машин - обзор», IEEE 2002 28-я ежегодная конференция Общества промышленной электроники. IECON 02, Севилья, 2002, стр. 1842-1847, том 3. (doi: 10.1109/IECON.2002.1185251)

[3] Т. Бернардес, В. Ф. Монтэгнер, Х. А. Грюндлинг и Х. Пинейро, «Дискретное время, Двигая Наблюдателя Способа для Векторного Контроля Без датчика Постоянного магнита Синхронная Машина», в Сделках IEEE на Industrial Electronics, издании 61, № 4, стр 1679-1691, апрель 2014 (doi: 10.1109/TIE.2013.2267700)

[4] З. Го и С. К. Панда, «Проектирование наблюдателя скользящего режима для безсенсорного управления SPMSM, работающего на средних и высоких скоростях», Симпозиум IEEE 2015 года по безсенсорному управлению электрическими приводами (SLED), Сидней, Новый Южный Уэльс, 2015, стр. 1-6. (doi: 10.1109/SLED.2015.7339255)

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.

Преобразование с фиксированной точкой
Проектирование и моделирование систем с фиксированной точкой с помощью Designer™ с фиксированной точкой.

Представлен в R2020a