exponenta event banner

Дискретный контроллер PI

Дискретно-временной PI-контроллер с внешним антиобмоточным входом

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Контроль / Общий Контроль

  • Discrete PI Controller block

Описание

Блок дискретного контроллера PI реализует дискретное управление PI с внешним входом защиты от намотки.

Эта схема представляет собой эквивалентную схему для контроллера с внешним входом защиты от обмотки.

Уравнения

Блок дискретного PI контроллера вычисляет управляющий сигнал с использованием обратного метода дискретизации Эйлера:

u (k) = [Kp + (Ki + du (k) Kaw) Цз − 1] е (k),

где

  • u - управляющий сигнал.

  • Kp - коэффициент пропорционального усиления.

  • Ki - интегральный коэффициент усиления.

  • Kaw - коэффициент усиления против намотки.

  • Ts - период выборки.

  • e - сигнал ошибки.

Для предотвращения чрезмерного перестрелки блок может использовать обратный расчет для реализации внешнего противообмоточного механизма. Он вводит du (k), разность между насыщенным управляющим сигналом usat (k) и вычисленным ненасыщенным управляющим сигналом u (k). Затем он умножает разность на коэффициент противодействия намотке и добавляет усиленный сигнал из интегрального коэффициента усиления.

Порты

Вход

развернуть все

Сигнал ошибки, e (k), полученный как разность между опорными, r (k) и измерительными, y (k), сигналами.

Типы данных: single | double

Разность, du (k), между насыщенными u (k) и ненасыщенными управляющими сигналами, u (k). Если значение du (k) равно нулю, защита от ветвей отключена.

Описание

Типы данных: single | double

Внешний сигнал сброса (передний фронт) для интегратора.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

Управляющий сигнал, u (k).

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Пропорциональный коэффициент усиления, Kp, PI контроллера.

Интегральный коэффициент усиления, Ki, контроллера PI.

Коэффициент усиления защиты от обмотки, Kaw, контроллера PI.

Значение интегратора во время начала моделирования.

Интервал времени между выборками. Если 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 явным образом. Дополнительные сведения см. в разделе Что такое время образца? и Укажите время образца.

Примеры модели

Energy Balance in a 48V Starter
                Generator

Энергетический баланс в генераторе стартера 48V

Внутренняя синхронная машина с постоянными магнитами (IPMSM), используемая в качестве стартера/генератора в упрощенной 48V автомобильной системе. Система содержит 48V электрическую сеть и 12V электрическую сеть. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) представлен базовыми механическими блоками. IPMSM работает как двигатель до тех пор, пока ДВС не достигнет холостого хода, а затем работает как генератор. IPMSM подает питание в 48V сеть, которая содержит R3 потребителя питания. Сеть 48V обеспечивает электропитанием сеть 12V, которая имеет двух потребителей: R1 и R2. Общее время моделирования (t) составляет 0,5 секунды. При t = 0,05 секунд включается ДВС. При t = 0,1 секунды включается R3. При t = 0,3 секунды R2 включается и увеличивает нагрузку на 12V электрическую сеть. Подсистема EM Controller включает в себя многоскоростную структуру каскадного управления на основе PI, которая имеет внешний контур управления напряжением и два внутренних контура управления током. Планирование задач в подсистеме управления реализуется как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема контроллера DCDC реализует простой PI-контроллер для преобразователя DC-DC Buck, который питает 12V сеть. Подсистема «Области» содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования.

Ссылки

[1] Острём, К. и Т. Хегглунд. Расширенный контроль PID. Исследовательский треугольник парк, NC: ISA, 2005.

Расширенные возможности

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

.
Представлен в R2017b