Документация

Контроллер тока SRM с генерацией PWM

Регулятор тока с внутренней широтно-импульсной модуляцией для машин с переключаемым сопротивлением

развернуть все на странице

Библиотека:
Управление Simscape/Electrical/Control/SRM

Описание

Контроллер тока SRM с блоком генерации PWM выполняет дискретное пропорционально-интегральное (PI) управление током для блока коммутируемой машины сопротивления (SRM). Блок включает в себя широтно-импульсную модуляцию (ШИМ).

Модель генерации PWM

На рисунке показана структура преобразователя для SRM.

Как показано на рисунке, сигнал генерации ШИМ предназначен для устройств коммутации с высокой стороны.

Когда управляющий сигнал больше значения счетчика несущей, ШИМ-генератор выводит 1. В противном случае он выводит 0.

Уравнения

Для определения рабочего цикла блок осуществляет управление током PI в системе отсчета ротора в соответствии с этим уравнением.

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

Где:

D - рабочий цикл.
_Kp - пропорциональный коэффициент усиления.
_Ki - интегральное усиление.
_Ts - время выборки.
_{Is_ref} - опорный ток.
_{Является} измеренным током.

Для получения управляющих сигналов для трех фаз блок затем умножает рабочий цикл на сигналы коммутации. Полученные три управляющих сигнала нормализуются в интервале [0, 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` - Перезагрузка интегратора
скаляр

Внешний сигнал сброса (передний фронт) для интегратора.

Типы данных: Boolean

`theta` - Угол тета-ротора
скаляр

Угол ротора в интервале [0, β].

Типы данных: single | double

`thetaON` - Угол включения
скаляр

Угол включения питания фазой.

Типы данных: single | double

`thetaOFF` - Угол отключения
скаляр

Угол включения питания фазой.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

`G` - Управление затвором
вектор

Импульсные сигналы, определяющие поведение переключения.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Параметры управления

`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.

Генератор ШИМ

`Carrier counter` - Модель счетчика несущей
`Up` (по умолчанию) | `Down` | `Up-Down`

Используйте стратегию счетчика операторов связи для изменения начального поведения выходного сигнала ШИМ:

Up counter - выход PWM начинается в начале включенного состояния.
Down counter - выход PWM начинается в начале состояния выключения.
Счетчик «вверх-вниз» - вывод PWM начинается в середине включенного состояния.

`Timer period (s)` - Период таймера PWM
`0.001` (по умолчанию) | положительный скаляр

Период таймера широтно-импульсной модуляции, _Tper, в секундах.

`Fundamental sample time (s)` - Время отбора проб для генерации ШИМ
`0.0001` (по умолчанию) | положительный скаляр

Время в секундах между последовательными исполнениями генератора ШИМ. Во время выполнения блок производит вывод ШИМ и, при необходимости, обновляет его внутреннее состояние. Дополнительные сведения см. в разделе Что такое время образца? и Укажите время образца.

Для обеспечения адекватного разрешения в генерируемом сигнале ШИМ установите время основной выборки таким образом, чтобы $_{}_{0<Ts_pwm≤10Tper}$ , где:

_{Ts_pwm} - время (и) основной выборки.
_Tper - период (ы) таймера.

Примеры модели

Switched Reluctance Machine Current Control

Управление током машины с переключаемым сопротивлением

Управление амплитудой тока в электрическом приводе на базе устройства с переключаемым сопротивлением (SRM). Источник постоянного напряжения подает SRM через управляемый трехплечий мост. Идеальный источник угловой скорости обеспечивает нагрузку. Углы включения и выключения преобразователя поддерживаются постоянными. Регулятор тока на основе PI регулирует амплитуду тока.

Ссылки

[1] Саха, Н. и С. Панда. «Управление скоростью с уменьшением пульсации крутящего момента двигателя с переключаемым сопротивлением с помощью метода Hybrid Multy Optimizing Relacement Gravitational Search». Инженерная наука и техника. Том 20 (2017): 909-921.

Расширенные возможности

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

.

См. также

Логика коммутации SRM | Контроллер тока SRM | Контроллер тока гистерезиса SRM | Машина с переключаемым сопротивлением

Представлен в R2018a

Документация Simscape Electrical

Поддержка