Запуск 3-Phase электродвигателей переменного тока в разомкнутом контуре управления и калибровка смещения АЦП

Этот пример использует регулирование без разомкнутого контура (также известное как скалярное управление или В/Гц управление), чтобы запустить двигатель. Этот метод изменяет напряжение статора и частоту, чтобы контролировать скорость ротора, не используя обратной связи от двигателя. Можно использовать этот метод для проверки целостности аппаратных соединений. В разомкнутом разомкнутом контуре поддержания постоянной скорости используется источник степени двигателя с постоянной частотой. Разомкнутый разомкнутый контур управления скоростью нужен источник степени переменной частоты, чтобы контролировать скорость ротора. Чтобы гарантировать постоянство магнитного потока статора, сохраните амплитуду напряжения питания пропорциональной ее частоте.

Регулирование двигателя без разомкнутого контура не имеет возможности учитывать внешние условия, которые могут повлиять на скорость двигателя. Поэтому система управления не может автоматически исправить отклонение между желаемой и фактической скоростью двигателя.

Эта модель запускает двигатель с помощью алгоритма управления разомкнутым контуром. Модель помогает вам начать работу с Motor Control Blockset™ и проверить аппаратную настройку, запустив двигатель. Целевой алгоритм модели также читает значения АЦП с датчиков тока и отправляет значения в главную модель при помощи последовательной передачи.

Можно использовать эту модель для:

  • Проверьте связь с конечным объектом.

  • Проверяйте последовательную связь с целью.

  • Проверьте аппаратное и программное окружение.

  • Проверьте смещения АЦП для датчиков тока.

  • Запустите новый двигатель с инвертором и первой настройкой целевого устройства.

Модели

Пример включает в себя следующие модели:

Можно использовать эти модели как для симуляции, так и для генерации кода. Можно также использовать команду open_system, чтобы открыть модели Simulink ®. Для примера используйте эту команду для основанного на F28069M контроллера:

open_system('mcb_open_loop_control_f28069M_DRV8312.slx');

Для имен модели, которые можно использовать для различных аппаратных строений, смотрите тему «Необходимое оборудование» в разделах «Генерация кода» и «Развертывание модели на целевом компьютере».

Необходимые продукты MathWorks ®

Чтобы симулировать модель:

1. Для моделей: mcb_open_loop_control_f28069M_DRV8312 и mcb_open_loop_control_f28069MLaunchPad

  • Motor Control Blockset™

  • Fixed-Point Designer™

2. Для модели: mcb_open_loop_control_f28379d

  • Motor Control Blockset™

Чтобы сгенерировать код и развернуть модель:

1. Для моделей: mcb_open_loop_control_f28069M_DRV8312 и mcb_open_loop_control_f28069MLaunchPad

  • Motor Control Blockset™

  • Embedded Coder ®

  • Пакет поддержки Embedded Coder ® для процессоров Instruments™ C2000™ в Техасе

  • Fixed-Point Designer™

2. Для модели: mcb_open_loop_control_f28379d

  • Motor Control Blockset™

  • Embedded Coder ®

  • Пакет поддержки Embedded Coder ® для процессоров Instruments™ C2000™ в Техасе

  • Fixed-Point Designer™ (требуется только для оптимизированной генерации кода)

Необходимые условия

1. Для BOOSTXL-DRV8323 используйте следующие шаги, чтобы обновить модель:

  • Перейдите к этому пути в модели Цикл Control/Codegen/Hardware Initialization.

  • Для LAUNCHXL-F28379D: Обновить DRV830x Включить блок от GPIO124 до GPIO67.

  • Для LAUNCHXL-F28069M: Обновить DRV830x Включить блок от GPIO50 до GPIO12.

2. Для BOOSTXL-3PHGANINV используйте следующие шаги, чтобы обновить модель:

  • Для LAUNCHXL-F28379D: На панели mcb_open_loop_control_f28379d Configuration установите значение Логика включения инвертора на Active Low.

ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании BOOSTXL-3PHGANINV инвертора убедитесь, что между нижним слоем BOOSTXL-3PHGANINV и платой LAUNCHXL имеется надлежащая изоляция.

Моделируйте модель

Этот пример поддерживает симуляцию. Выполните следующие шаги, чтобы симулировать модель.

1. Откройте модель, включенную в этот пример.

2. Щелкните Запуском на вкладке Симуляции, чтобы симулировать модель.

3. Щелкните Data Inspector на вкладке Simulation, чтобы просмотреть и проанализировать результаты симуляции.

Сгенерируйте код и развертывайте модель на целевом компьютере

В этом разделе приведены инструкции для генерации кода и запуска двигателя при помощи регулирования без разомкнутого контура.

В примере используются хост и целевая модель. Модель хоста является пользовательским интерфейсом к аппаратной плате контроллера. Можно запустить главную модель на хост-компьютер. Необходимым условием для использования модели хоста является развертывание целевой модели на аппаратной плате контроллера. Модель хоста использует последовательную связь, чтобы командовать целевой моделью Simulink ® и запустить двигатель в системе управления с обратной связью.

Необходимое оборудование

Этот пример поддерживает эти аппаратные строения. Можно также использовать имя целевой модели, чтобы открыть модель для соответствующего аппаратного строения, из командной строки MATLAB ®.

Для подключений, связанных с предыдущим аппаратным строением, смотрите F28069 строения управления.

  • Контроллер LAUNCHXL-F28379D + (BOOSTXL-DRV8301 или BOOSTXL-DRV8305 или BOOSTXL-DRV8323 или BOOSTXL-3PHGANINV) инвертор: mcb_open_loop_control_f28379d

Чтобы сконфигурировать mcb_open_loop_control_f28379d модели, установите в поле Логика включения инвертора (на панели Configuration целевой модели) значение:

  • Активный Высокий: Использовать модель с BOOSTXL-DRV8301, BOOSTXL-DRV8305 или BOOSTXL-DRV8323 инвертором.

  • Активный низкий: Использовать модель с BOOSTXL-3PHGANINV инвертором.

Для подключений, связанных с предыдущими аппаратными строениями, смотрите LAUNCHXL-F28069M и LAUNCHXL-F28379D Строений.

Примечание:

  • Этот пример поддерживает любой тип трехфазного электродвигателя переменного тока (PMSM или асинхронный) и инвертор любого типа, подключенный к поддерживаемому оборудованию.

  • Некоторые PMSM не работают с более высокими скоростями, особенно когда вал загружен. Чтобы решить эту проблему, необходимо применить больше напряжений, соответствующих заданной частоте. Можно использовать следующие шаги, чтобы увеличить приложенные напряжения в модели:

1. Перейдите к этому пути в модели Цикл Control/Control_System/VabcCalc/.

2. Обновите Correction_Factor_sinePWM усиления на уровне 20%.

3. По соображениям безопасности регулярно контролируйте вал мотора, ток и температуру двигателя.

Сгенерируйте код и запустите модель для реализации регулирования без разомкнутого контура

1. Симулируйте целевую модель и наблюдайте результаты симуляции.

2. Завершите аппаратные подключения.

3. Откройте целевую модель для оборудования строения, которую вы хотите использовать. Если вы хотите изменить настройки аппаратного строения по умолчанию для целевой модели, см. Раздел «Параметры конфигурации модели».

4. Обновите эти параметры двигателя на панели « Строении» целевой модели.

  • Количество пар полюсов

  • Частота ШИМ [Гц]

  • Номинальная скорость [об/мин]

  • Тип данных для алгоритма управления

  • Логика включения инвертора (доступна только в mcb_open_loop_control_f28379d целевой модели)

5. Загрузите пример программы в CPU2 LAUNCHXL-F28379D, например, программу, которая управляет CPU2 синим светодиодом при помощи GPIO31 (c28379D_cpu2_blink.slx), чтобы убедиться, что CPU2 не ошибочно сконфигурирована, чтобы использовать периферийные устройства платы, предназначенные для CPU1.

6. Щелкните Сборка, Развертывание и запуск на вкладке Оборудование, чтобы развернуть целевую модель на оборудовании.

ПРИМЕЧАНИЕ: Проигнорируйте предупреждающее сообщение «Multitask данных store опции на странице Diagnostics диалогового окна Параметра конфигурации is none», отображаемое консультантом модели, нажав кнопку Always Ignore. Это часть запланированного рабочего процесса.

7. Щелкните гиперссылку модели хоста в целевой модели, чтобы открыть связанную модель хоста. Можно также использовать команду open_system, чтобы открыть модель хоста. Для примера используйте эту команду для основанного на F28069M контроллера:

open_system('mcb_open_loop_control_host_model.slx');

Для получения дополнительной информации о последовательной связи между хостом и целевыми моделями, смотрите Host-Target Communication.

8. В маске блока Host Serial Setup модели хоста выберите имя.

9. Выберите цель (TI F28069M или TI F28379D) на панели строения модели хоста.

10. Введите значение Задающая скорость в модели хоста.

11. Щелкните Запуском на вкладке Симуляции, чтобы запустить модель хоста.

12. Смените положение переключателя Start/Stop Motor на On, чтобы начать вращать двигатель.

13. После запуска двигателя наблюдайте счетчики АЦП для${I_a}$${I_b}$ токов и во Time Scope.

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот пример может не позволить двигателю вращаться на полную мощность. Начните вращать двигатель с небольшой скоростью. В сложение рекомендуется менять Задающую скорость маленькими шагами (для примера, для мотора с номинальной скоростью 3000 об/мин, начинайте вращать двигатель со скоростью 500 об/мин и затем увеличивайте или уменьшайте скорость с шагом 200 об/мин).

Если двигатель не запускается, смените положение переключателя Start/Stop Motor на Off, чтобы остановить двигатель и изменить Задающую скорость в модели хоста. Затем смените положение переключателя Start/Stop Motor на On, чтобы запустить двигатель снова.

Сгенерируйте код и запустите модель, чтобы калибровать смещение АЦП

1. Симулируйте целевую модель и наблюдайте результаты симуляции.

2. Завершите аппаратные подключения.

3. Отсоедините провода двигателя на три фазы от оборудования портов платы.

4. Откройте целевую модель для оборудования строения, которую вы хотите использовать. Если вы хотите изменить настройки аппаратного строения по умолчанию для целевой модели, см. Раздел «Параметры конфигурации модели».

5. Загрузите пример программы в CPU2 LAUNCHXL-F28379D (например, программу, которая управляет CPU2 синим светодиодом с помощью GPIO31), чтобы убедиться, что CPU2 не ошибочно сконфигурирована, чтобы использовать периферийные устройства платы, предназначенные для CPU1.

6. Щелкните Сборка, Развертывание и запуск на вкладке Оборудование, чтобы развернуть целевую модель на оборудовании.

ПРИМЕЧАНИЕ: Проигнорируйте предупреждающее сообщение «Multitask данных store опции на странице Diagnostics диалогового окна Параметра конфигурации is none», отображаемое консультантом модели, нажав кнопку Always Ignore. Это часть запланированного рабочего процесса.

7. Щелкните гиперссылку модели хоста в целевой модели, чтобы открыть связанную модель хоста.

8. В маске блока Host Serial Setup модели хоста выберите имя.

9. Щелкните Запуском на вкладке Симуляции, чтобы запустить модель хоста.

10. Наблюдайте счетчики АЦП для${I_a}$${I_b}$ токов и во Time Scope. Средние значения отсчётов АЦП являются коррекциями смещения АЦП для токов${I_a}$ и. Для ${I_b}$получения средних (медианных) значений отсчётов АЦП:

  • В окне Scope перейдите к инструменты > измерения и выберите Signal Statistics, чтобы отобразить области Trace Selection и Signal Statistics.

  • В разделе Trace Selection выберите сигнал (${I_a}$или). ${I_b}$Характеристики выбранного сигнала отображаются на панели Signal Statistics. Срединное значение выбранного сигнала можно увидеть в поле Median.

В примерах Motor Control Blockset обновите вычисленное значение смещения АЦП (или тока) в инверторе. CtSensAOffset и инвертор. Переменные CtSensBOffset в скрипте инициализации модели, связанном с примером. Для получения инструкций смотрите Оценку коэффициентов усиления из параметров двигателя.

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте