Exponenta Banner
exponenta event banner

Дискретный PI-контроллер с встроенной защитой от ветра

Дискретно-временной ПИ-контроль с интегральной защитой от навивки

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Электрический / Контроль / Общий Контроль

  • Discrete PI Controller with Integral Anti-Windup block

Описание

Дискретный ПИ-контроллер с интегральным антиобмоточным блоком реализует дискретное ПИ-управление с внутренним противообмоточным устройством. На рисунке показана эквивалентная схема контроллера с внутренней защитой от обмотки.

Уравнения

Блок вычисляет управляющий сигнал с использованием обратного метода дискретизации Эйлера:

u (k) = sat (Kpe (k) + sat (KiTszz − 1e (k), A, B), A, B),

 sat (x, A, B) = min (max (x, A), B),

где:

  • u - управляющий сигнал.

  • Kp - коэффициент пропорционального усиления.

  • e - сигнал ошибки.

  • Ki - интегральный коэффициент усиления.

  • Ts - период выборки.

  • A - нижний предел насыщения.

  • B - верхний предел насыщения.

Порты

Вход

развернуть все

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

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.

Верхний предел B выходного сигнала для PI-контроллера.

Верхний предел, A, выходного сигнала для PI-контроллера.

Значение интегратора во время начала моделирования.

Время 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.

Для унаследованной дискретной операции укажите -1. Для операции дискретного времени укажите положительное целое число. Для непрерывной работы укажите 0.

Если этот блок находится в маскированной подсистеме или другой вариационной подсистеме, которая позволяет переключаться между непрерывной и дискретной работой, активизируйте параметр времени выборки. Продвижение параметра времени выборки обеспечивает правильное переключение между непрерывной и дискретной реализациями блока. Дополнительные сведения см. в разделе Преобразование параметра в маску.

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.

IPMSM Torque Control in a Parallel HEV

Управление крутящим моментом IPMSM в параллельном HEV

Упрощенный параллельный гибридный электромобиль (HEV). Внутренняя синхронная машина с постоянными магнитами (IPMSM) и двигатель внутреннего сгорания (ДВС) обеспечивают движение транспортного средства. IPMSM работает как в моторном режиме, так и в режиме генерации. Трансмиссия и дифференциал транспортного средства реализованы с использованием модели редуктора с фиксированным передаточным числом. Подсистема контроллера транспортного средства преобразует входные данные водителя в команды крутящего момента. Стратегия управления транспортным средством реализуется как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема контроллера ДВС управляет крутящим моментом двигателя внутреннего сгорания. Подсистема контроллера привода управляет крутящим моментом IPMSM. Подсистема «Области» содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования.

IPMSM Torque Control in a Series-Parallel HEV

Управление крутящим моментом IPMSM в последовательном параллельном HEV

Упрощенный последовательно-параллельный гибридный электромобиль (HEV). Внутренняя синхронная машина с постоянными магнитами (IPMSM) и двигатель внутреннего сгорания (ДВС) обеспечивают движение транспортного средства. Двигатель внутреннего сгорания также использует электрический генератор для подзарядки высоковольтной батареи во время вождения. Трансмиссия и дифференциал транспортного средства реализованы с использованием модели редуктора с фиксированным передаточным числом. Подсистема контроллера транспортного средства преобразует входные данные водителя в команды крутящего момента. Стратегия управления транспортным средством реализуется как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема контроллера ДВС управляет крутящим моментом двигателя внутреннего сгорания. Контроллер генератора управляет крутящим моментом электрогенератора. Подсистема контроллера привода управляет крутящим моментом IPMSM. Подсистема «Области» содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования.

Switched Reluctance Machine Speed Control

Управление скоростью машины с переключаемым сопротивлением

Управление скоростью вращения ротора в электроприводе на базе коммутируемой машины с сопротивлением (SRM). Источник постоянного напряжения подает SRM через управляемый трехплечий мост. Углы включения и выключения преобразователя поддерживаются постоянными.

Ссылки

[1] Рекомендуемая практика IEEE для моделей систем возбуждения для исследований устойчивости энергосистемы. IEEE Std 421.5/D39. Пискатауэй, Нью-Джерси: IEEE-SA, 2015.

Расширенные возможности

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

.

См. также

Блоки

Темы

Представлен в R2017b

Документация Simscape Electrical

Поддержка