Induction Machine Current Controller

Ток асинхронной машины в дискретном времени ПИ-контроллера

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Контроль / Контроль за Асинхронной машиной

  • Induction Machine Current Controller block

Описание

Этот Induction Machine Current Controller реализует дискретное пропорционально-интегральное (PI) управление током асинхронной машины в d q ротора - системе отсчета. Обычно вы используете Induction Machine Current Controller в серии блоков, которые составляют структуру управления. Например, чтобы преобразовать dq0 выходное напряжение системы координат в напряжение в abc системе координат, соединитесь Induction Machine Current Controller с Inverse Clarke Transform в структуре управления.

Уравнения

Блок использует метод дискретизации Эйлера назад.

Два токовых контроллеров PI, которые реализованы в исходной системе координат ротора, создают вектор ссылки напряжения:

vdref=(Kp_id+Ki_idTszz1)(idrefid)+vd_FF,

и

vqref=(Kp_iq+Ki_iqTszz1)(iqrefiq)+vq_FF,

где

  • vdref, и vqref являются d -осью и q -осью опорных напряжений, соответственно.

  • idref, и iqref являются d -осью и q -осью ссылочных токов, соответственно.

  • id и iq являются d осями и q -оси, соответственно.

  • Kp_id и Kp_iq являются пропорциональными составляющими для контроллеров d-оси и q-оси, соответственно.

  • Ki_id и Ki_iq являются интегральными составляющими для контроллеров d-оси и q-оси, соответственно.

  • vd_FF и vq_FF являются напряжениями с feedforward для осей d -оси и q -оси, соответственно. Feedforward связью получаются из математических уравнений машины и предоставляются в качестве входов.

  • Ts является шагом расчета дискретного контроллера.

Насыщение напряжением

Насыщение налагается, когда вектор напряжения статора превышает предел фазы напряжения Vph_max:

vd2+vq2Vph_max,

где vd, и vq - d напряжения оси и q осей, соответственно.

В случае расстановки приоритетов по оси вводятся v1 и v2 напряжения, где:

  • Для d -оси приоритезации — v1 = vd и v2 = vq.

  • Для q приоритетов оси v1 = vq и v2 = vd.

Ограниченные (насыщенные) напряжения v1sat и v2sat получаются как:

v1sat=минута(max(v1unsat,Vph_max),Vph_max)

и

v2sat=минута(max(v2unsat,V2_max),V2_max),

где:

  • v1unsat и v2unsat являются без ограничений (ненасыщенными) напряжениями.

  • v2_max - максимальное значение v2, которое не превышает предел фазы напряжения. Уравнение, которое задает v2_max, v2_max=(Vph_max)2(v1sat)2.

В случае d - q эквивалентности прямая и квадратурная оси имеют одинаковый приоритет, и ограниченные напряжения :

vdsat=минута(max(vdunsat,Vd_max),Vd_max)

и

vqsat=минута(max(vqunsat,Vq_max),Vq_max),

где:

Vd_max=Vph_max|vdunsat|(vdunsat)2+(vqunsat)2

и

Vq_max=Vph_max|vqunsat|(vdunsat)2+(vqunsat)2.

Интегральная анти-Windup

Чтобы избежать насыщения выходного сигнала интегратора, используется механизм защиты от обмотки возбуждения. В такой ситуации коэффициент усиления интегратора становится:

Ki_id+Kaw_id(vdsatvdunsat)

и

Ki_iq+Kaw_iq(vqsatvqunsat),

где Kaw_id, Kaw_iq и Kaw_if являются коэффициентами усиления анти-обмотки для d-оси, q-оси и контроллеров возбуждения, соответственно.

Допущения и ограничения

  • Модели объекта управления для прямой и квадратурной осей могут быть аппроксимированы системой первого порядка.

Порты

Вход

расширить все

Желаемые d - и q ось токи для управления асинхронной машиной, в А.

Типы данных: single | double

Фактические токи d - и q - осей управляемой асинхронной машины, в А.

Типы данных: single | double

Предрегулирующие напряжения с feedforward, в В.

Типы данных: single | double

Максимально допустимое напряжение в каждой фазе, в В.

Типы данных: single | double

Внешний сигнал сброса (переднее ребро) для интеграторов.

Типы данных: Boolean

Выход

расширить все

Желаемые d - и q ось напряжения для управления асинхронной машиной, в В.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

Параметры управления

Пропорциональная составляющая для управления током с прямой осью.

Интегральная составляющая для управления током с прямой осью.

Анти-обмотка усиления для управления током с прямой осью.

Пропорциональная составляющая для управления током по квадратурной оси.

Интегральная составляющая для управления током по квадратурной оси.

Анти-обмотка усиления для управления током с квадратурной осью.

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.

Приоритезируйте или поддерживайте отношение между d - и q - осями, когда блок ограничивает напряжение.

Включите или отключите предварительное напряжение.

Примеры моделей

Torque Control in Three-Level Converter-Fed Asynchronous Machine Drive

Управление крутящим моментом в трехуровневом приводе асинхронной машины с преобразователем и питанием

Управляйте крутящим моментом в тяговом приводе на основе асинхронной машины (ASM). Высоковольтная батарея питает ASM через трехфазный трехуровневый управляемый преобразователь с нейтральной точкой. ASM работает как в моторном, так и в генерирующем режимах. Идеальный источник скорости вращения обеспечивает нагрузку. Подсистема управления использует стратегию управления, ориентированную на поле, для управления потоком и крутящим моментом. Текущее управление основано на ПИ. Пропорциональный контроллер регулирует напряжение нейтральной точки. В симуляции используется несколько шагов крутящего момента как в режиме двигателя, так и в режиме генератора. Подсистема Возможностей содержит возможности, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Расширенные возможности

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

.
Введенный в R2017b