Документация

BLDC Current Controller with PWM Generation

Дискретное время бесщеточный двигатель постоянного тока с ПИ-контроллером модуляции ширины импульса

развернуть все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Контроль / Контроль BLDC

Описание

Блок BLDC Current Controller with PWM Generation генерирует сигнал модуляции ширины импульса (PWM) и управляет током в бесщеточном двигателе постоянного тока. Контроллер использует этот алгоритм.

Уравнения

Этот BLDC Current Controller with PWM Generation производит коэффициент заполнения для блока BLDC путем реализации пропорционально-интегрального (PI) управления током с помощью этого уравнения

$D = (K_{p} + K_{i} \frac{T_{s} z}{z - 1}) (I_{s_r e f} - I_{s})$

где:

D - коэффициент заполнения.
_Kp - пропорциональная составляющая.
_Ki - интегральная составляющая.
_Ts - период времени.
_{Is_ref} - ссылочный ток.
_Is - измеренный ток.
_Gzc - полином нулевой отмены.

Передаточная функция с обратной связью для алгоритма управления ПИ-управления приводит к нулю, который может быть отменен при помощи блока нулевой отмены в пути с feedforward. Передаточная функция аннулирования нуля в дискретном времени:

$G_{Z C} (z) = \frac{\frac{T_{s} K_{i}}{K_{p}}}{z + (\frac{T_{s} - \frac{K_{p}}{K_{i}}}{\frac{K_{p}}{K_{i}}})} .$

Блок получает сигналы управления для трех фаз путем умножения коэффициента заполнения на сигналы коммутации. Получившиеся три управляющих сигнала нормированы в течение интервала [-1, 1].

Генератор PWM выводит значение 1, когда значение сигнала управления больше, чем значение счетчика несущей. В противном случае генератор PWM выводит 0.

Порты

Вход

расширить все

`IsRef` - Опорный ток
скаляр

Ссылочный ток для управления.

Типы данных: single | double

`Is` - Измеренный ток
скаляр

Фактический ток.

Типы данных: single | double

`Reset` - Внешний сброс
скаляр

Внешний сигнал сброса (переднее ребро) для интегратора.

Типы данных: single | double

`Hall` - Датчик Холла
вектор

Данные о датчике Холла.

Типы данных: single | double

`Direction` - Направление двигателя
скаляр

Направление вращения мотора.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

`G` - Импульсы затвора
вектор

Импульсные сигналы, которые определяют поведение переключения в присоединенном блоке.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

Параметры управления

`Proportional gain` - пропорциональная составляющая контроллера, _Kp
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Пропорциональная составляющая, _Kp, контроллера.

`Integral gain` - Интегральная составляющая, _Ki
`5` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Интегральная составляющая, _Ki, контроллера.

`Anti-windup gain` - Анти-обмотка усиления, _Kaw
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Усиление анти-насыщения, _Kaw, контроллера.

`Sample time (-1 for inherited)` - Блокируйте шаг расчета
`-1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Время, в s, между последовательными блоками казнями. Во время выполнения блок производит выходы и, при необходимости, обновляет свое внутреннее состояние. Для получения дополнительной информации смотрите Что такой Шаг расчета? и задайте шаг расчета.

Если этот блок находится внутри триггируемой подсистемы, наследуйте шаг расчета, установив для этого параметра значение -1. Если этот блок находится в непрерывной модели с шагом переменных, задайте шаг расчета явным образом с помощью положительной скалярной величины.

Зависимости

Если вы задаете Sample time (-1 for inherited) -1 и выберите опцию Enable zero cancellation, параметр Discretization sample time станет видимым.

`Discretization sample time` - Шаг расчета для дискретизации
`0.001` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Время, в с, между последовательными дискретизациями. Дискретизация необходима для аннулирования нуля.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда оба эти условия выполняются:

Sample time установлено на -1.
Enable zero cancellation выбран.

`Enable zero cancellation` - Аннулирование нули feedforward
off (по умолчанию) | on

Опция, чтобы использовать нулевую отмену на пути с feedforward.

Зависимости

Если вы выбираете опцию Enable zero cancellation и устанавливаете Sample time (-1 for inherited) равной -1параметр Discretization sample time становится видимым.

Генератор ШИМ

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

Используйте стратегию счетчика несущей, чтобы изменить начальное поведение выхода PWM:

Счетчик вверх - выход PWM начинается в начале состояния включения.
Счетчик вниз - выход ШИМ начинается в начале выключенного состояния.
Счетчик вверх-вниз - выход PWM начинается в середине состояния включения.

`Timer period (s)` - период таймера ШИМ
`0.001` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Период таймера модуляции ширины импульса, _Tper, в секундах.

`Fundamental sample time (s)` - Шаг расчета для генерации ШИМ
`0.0001` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Время, в с, между последовательными выполнениями генератора PWM. Во время выполнения блок производит выход PWM и, при необходимости, обновляет свое внутреннее состояние. Для получения дополнительной информации смотрите Что такой Шаг расчета? и задайте шаг расчета.

Чтобы гарантировать адекватное разрешение в сгенерированном сигнале PWM, установите основной шаг расчета так, чтобы $0 < T_{s_p w m} \leq 10 T_{p e r}$ , где:

_{Ts_pwm} является Fundamental sample time (s).
_Tper является Timer period (s).

Ссылки

[1] Стирбан, А., И. Болдея, и Г. Д. Андрееску. «Бездатчиковое управление двигателем BLDC-PM с автономным FEM-информационным наблюдателем и наблюдателем скорости». Транзакции IEEE для отраслевых приложений. 48, № 6 (2012): 1950-1958.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.

См. также

Блоки

BLDC Commutation Logic | BLDC Current Controller

Блоки Simscape

BLDC

Введенный в R2018a

Simscape Electrical документация

Поддержка