Документация

Преобразователь «распознаватель - цифровой»

Преобразователь «распознаватель - цифровой»

развернуть все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Контроль / Наблюдатели

Описание

Блок преобразования преобразователей в цифровые моделирует преобразователь, который преобразует угловое положение или скорость вращающегося вала в электрический сигнал. Преобразователи с преобразователем в цифровой обычно используются в жестких, прочных средах, таких как полностью электромобили.

Преобразованный сигнал пропорционален синусу или косинусу угла вала.

Датчик решающего устройства содержит одну обмотку ротора с синусоидальной волной возбудителя, связанной переменным током с двумя обмотками статора. Обмотки статора, синусоидальная катушка и косинусная катушка, механически расположены на 90 градусов вне фазы. Когда ротор вращается, угол положения ротора изменяется относительно обмоток статора. Полученные амплитудно-модулированные сигналы затем должны быть получены, демодулированы и обработаны после, чтобы извлечь информацию об угле и скорости ([1] и [2]).

Уравнения

Блок использует контур фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) для извлечения угла и скорости вращающегося вала. Напряжение ошибки, используемое ПИ-контроллером, получается следующим образом:

$_{Ve} =_{}_{} VyVpcos (N_{}_{}$

где:

V_p - напряжение возбуждения.
V_x является x напряжение для вторичной обмотки преобразователя.
V_y является y напряжение для вторичной обмотки преобразователя.
N - количество пар полюсов для распознавателя.
θ - угол.

Поэтому скорость получают как:

$_{}_{}_{}_{ω=KpVe+Ki∫Ve},$

и угол вычисляется из скорости с использованием:

$\frac{}{dü dt} =$ λ.

Порты

Вход

развернуть все

`Vp` - Фазовый угол напряжения
скаляр

Сигнал имитации, соответствующий фазовому углу напряжения.

Типы данных: single | double

`Vx` — `x`-осевое напряжение
скаляр

Сигнал симулятора, соответствующий x-осевое напряжение.

Типы данных: single | double

`Vy` — `y`-осевое напряжение
скаляр

Сигнал симулятора, соответствующий y-осевое напряжение.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

`Velocity` - Скорость вращения
скаляр

Сигнал имитации, соответствующий скорости вращения.

Типы данных: single | double

`Angle` - Угол поворота
скаляр

Сигнал имитации, соответствующий углу поворота.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Number of pole pairs` - Пары полюсов в присоединенной машине
`4` (по умолчанию) | положительное скалярное целое

Количество пар полюсов в присоединенной машине.

`Phase-looked loop proportional gain` - пропорциональный коэффициент усиления PLL
`15` (по умолчанию) | положительный скаляр

Пропорциональный коэффициент усиления фильтра фазовой автоподстройки частоты. Это значение определяет, насколько агрессивно ФАПЧ отслеживает и фиксирует фазовый угол. Увеличьте это значение, чтобы более точно отслеживать изменения шага в фазовом угле.

`Phase-looked loop integral gain` - интегральное усиление ФАПЧ
`2.5e5` (по умолчанию) | положительный скаляр

Интегральное усиление фильтра фазовой автоподстройки частоты. Увеличьте это значение, чтобы увеличить скорость, с которой устраняется ошибка установившегося состояния в фазовом угле. Это значение также определяет, насколько агрессивно PLL отслеживает и фиксирует фазу.

`Initial position (rad)` - Начальный фазовый угол
`0` `rad` (по умолчанию) | скаляр

Начальная оценка фазового угла. Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или векторные параметры того же размера, что и входной сигнал.

`Sample time (-1 for inherited)` - Время блочной выборки
`-1` (по умолчанию) | 0 | положительный скаляр

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.

Примечание

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

Примеры модели

Three-Phase PMSM Traction Drive

Трехфазный тяговый привод PMSM

Управление скоростью вращения ротора в синхронной машине на основе постоянного магнита (PMSM). Высоковольтная батарея питает блок FEM-Parameterized PMSM через управляемый трехфазный преобразователь. Нагрузка обеспечивается блоком вращательного трения. Информацию о положении и скорости получают, используя распознаватель высокой точности. Подсистема контроллера PMSM включает в себя каскадную структуру управления, которая имеет внешний контур управления скоростью и два внутренних контура управления током. Во время 0,3-секундного моделирования скорость вращения ротора увеличивается с 0 до 1000 об/мин.

Ссылки

[1] Сантану Сарма, В. К. Агравал, Субраманья Удупа. Преобразование программного распознавателя в цифровой формат с использованием DSP. Сделки IEEE по промышленной электронике, 55, 371-379. Февраль 2008 года. (https://www.researchgate.net/publication/3219673_Software-Based_Resolver-to-Digital_Conversion_Using_a_DSP)

[2] Анкур Верма, Ананд Челламутху. Рекомендации по проектированию преобразователей разрешающей способности в цифровую в электромобилях. Texas Instruments, журнал аналоговых приложений. 2016.

Расширенные возможности

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

.

См. также

Синусоидальное измерение (PLL) | Синусоидальное измерение (PLL, трехфазное)

Представлен в R2019b

Документация Simscape Electrical

Поддержка