Документация

Контроллер тока BLDC

Дискретный контроллер тока двигателя постоянного тока без щетки

развернуть все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Контроль / Контроль BLDC

Описание

Блок контроллера тока BLDC использует этот алгоритм для управления током в бесщеточном двигателе постоянного тока.

Уравнения

Контроллер тока BLDC формирует рабочий цикл блока BLDC, реализуя пропорционально-интегральное (PI) управление током, используя это уравнение.

$D =_{(} {Кп}_{} \frac{+_{}}{} КиЦз_{- 1)} (_{}$ Is_ref−Is)

Где:

D - рабочий цикл.
_Kp - пропорциональный коэффициент усиления.
_Ki - интегральное усиление.
_Ts - период времени.
_{Is_ref} - опорный ток.
_{Является} измеренным током.
_Gzc - полином подавления нуля.

Функция передачи с замкнутым контуром для алгоритма управления PI дает нуль, который может быть отменен с помощью подавления нуля в тракте прямой связи. Передаточная функция компенсации нуля в дискретное время:

$_{GZC} (z) \frac{\frac{_{=}_{}}{_{}}}{\frac{{TsKiKpz}_{} + \frac{_{(}}{_{Ts}}}{\frac{_{-}}{_{}}}}$ KpKiKpKi).

Блок получает сигналы управления для трех фаз путем умножения рабочего цикла на сигналы коммутации. Полученные три управляющих сигнала нормализуются в интервале [-1, 1].

Порты

Вход

развернуть все

`IsRef` - Опорный ток
скаляр

Опорный ток для управления.

Типы данных: single | double

`Is` - Измеренный ток
скаляр

Фактический ток.

Типы данных: single | double

`Reset` - Внешний сброс
скаляр

Внешний сигнал сброса (передний фронт) для интегратора.

Типы данных: single | double

`Hall` - датчик Холла
вектор

Данные датчика Холла.

Типы данных: single | double

`Direction` - Направление движения двигателя
скаляр

Направление вращения двигателя.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

`vabcRef` - Опорное напряжение
вектор

Опорное напряжение для a-, b- и c-фаз.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Proportional gain` - Пропорциональный коэффициент усиления регулятора, _Кп
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Пропорциональный коэффициент усиления, _Kp, контроллера.

`Integral gain` - Интегральное усиление, _Ki
`5` (по умолчанию) | положительный скаляр

Интегральный коэффициент усиления, _Ki, контроллера.

`Anti-windup gain` - Коэффициент усиления защиты от навивки, _Kaw
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Коэффициент усиления защиты от навивки, _Kaw, контроллера.

`Sample time (-1 for inherited)` - Время блочной выборки
`-1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Время (в секундах) между последовательными выполнением блоков. Во время выполнения блок выдает выходные данные и, при необходимости, обновляет свое внутреннее состояние. Дополнительные сведения см. в разделе Что такое время образца? и Укажите время образца.

Если этот блок находится внутри запускаемой подсистемы, наследуйте время выборки, установив для этого параметра значение -1. Если этот блок находится в модели непрерывного шага переменной, укажите время выборки явно, используя положительный скаляр.

Зависимости

Если для параметра «Время выборки» (-1 для унаследованного) задано значение -1 и выберите опцию Enable zero cancellation, параметр Discetization sample time становится видимым.

`Discretization sample time` - Время выборки для дискретизации
`0.001` (по умолчанию) | положительный скаляр

Время, в с, между последовательными дискретизациями. Для отмены нуля требуется дискретизация.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выполнении обоих условий:

Время выборки установлено в -1.
Включена отмена нуля.

`Enable zero cancellation` - Обратная отмена нуля
off (по умолчанию) | on

Опция для использования отмены нулевого значения на пути передачи.

Зависимости

Если выбран параметр «Включить отмену нуля» и задано значение «Sample time» (-1 для унаследованного). -1, параметр времени дискретизации выборки становится видимым.

Примеры модели

BLDC Position Control

Управление положением BLDC

Управление углом поворота ротора в электроприводе BLDC. Идеальный источник крутящего момента обеспечивает нагрузку. Подсистема управления использует каскадную структуру управления на основе PI с тремя контурами управления, внешним контуром управления положением, контуром управления скоростью и внутренним контуром управления током. Питание BLDC осуществляется управляемым трехфазным инвертором. Сигналы затвора для инвертора получают из сигналов Холла. При моделировании используются ссылки на шаги. Подсистема «Области» содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования.

Ссылки

[1] Стирбан, А., И. Болдея и Г. Д. Андрееску. «Управление двигателем BLDC-PM без датчика движения с автономным FEM-информационным управлением положением и скоростью наблюдателя». Транзакции IEEE для отраслевых приложений. 48, № 6 (2012): 1950-1958.

Расширенные возможности

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

.

См. также

Блоки

Логика коммутации BLDC | Контроллер тока BLDC с генерацией PWM

Блоки Simscape

BLDC

Представлен в R2018a

Документация Simscape Electrical

Поддержка