Документация

Resolver-to-Digital Converter

Преобразователь резольвер в цифровой преобразователь

развернуть все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Контроль / Наблюдатели

Описание

Блок Resolver-to-Digital Converter моделирует преобразователь, который преобразует угловое положение или скорость вращающегося вала в электрический сигнал. Преобразователи Resolver-to-digital обычно используются в жестких, прочных окружениях, таких как в полностью электрических транспортных средствах.

Преобразованный сигнал пропорциональен синусоиду или косинусу угла вала.

Датчик разрешения имеет одну обмотку ротора с синусоидой возбудителя, которая соединена переменным током с двумя обмотками статора. Обмотки статора, синусоидальная катушка и косинусоидальная катушка механически расположены на 90 градусов вне фазы. Когда ротор вращается, угол положения ротора изменяется относительно обмоток статора. Получившиеся амплитудно-модулированные сигналы должны затем быть получены, демодулированы и обработаны после, чтобы извлечь информацию об угле и скорости ([1] и [2]).

Уравнения

Блок использует цикл (ФАП), чтобы извлечь угол и скорость вращающегося вала. Напряжение ошибки, используемое ПИ-контроллером, получается как:

$V_{e} = V_{y} V_{p} \cos (N θ) - V_{x} V_{p} \sin (N θ),$

где:

_Vp - напряжение возбуждения.
_Vx является x напряжение для вторичной обмотки разрешителя.
_Vy является y напряжение для вторичной обмотки разрешителя.
N - количество пар полюсов для решателя.
θ - угол.

Поэтому скорость получается как:

$ω = K_{p} V_{e} + K_{i} \int V_{e},$

и угол вычисляется из скорости с помощью:

$\frac{d θ}{d t} = ω .$

Порты

Вход

расширить все

`Vp` - Угол фазы напряжения
скаляр

Сигнал Simulink, который соответствует углу фазы напряжения.

Типы данных: single | double

`Vx` — `x`-осевое напряжение
скаляр

Сигнал Simulink, который соответствует x-осевое напряжение.

Типы данных: single | double

`Vy` — `y`-осевое напряжение
скаляр

Сигнал Simulink, который соответствует y-осевое напряжение.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

`Velocity` - Скорость вращения
скаляр

Сигнал Simulink, который соответствует скорости вращения.

Типы данных: single | double

`Angle` - Угол поворота
скаляр

Сигнал Simulink, который соответствует углу поворота.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

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

Количество пар шестов в присоединенной машине.

`Phase-looked loop proportional gain` - пропорциональный коэффициент усиления ФАПЛ
`15` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Пропорциональная составляющая для фазовой автоподстройки цикла фильтра. Это значение определяет, насколько агрессивно PLL отслеживает и блокирует угол фазы. Увеличьте это значение, чтобы более точно отследить изменения шага в угле фазы.

`Phase-looked loop integral gain` - интегральная составляющая ФАПЛ
`2.5e5` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Интегральная составляющая для фазовой автоподстройки цикла фильтра. Увеличьте это значение, чтобы увеличить скорость, с которой установившаяся ошибка устраняется в угле фазы. Это значение также определяет, насколько агрессивно LL отслеживает и блокирует фазу.

`Initial position (rad)` - Начальный угол фазы
`0` `rad` (по умолчанию) | скаляром

Начальная оценка угла фазы. Если входной сигнал является вектором, используйте скалярные параметры или используйте векторные параметры, которые имеют тот же размер, что и входной сигнал.

`Sample time (-1 for inherited)` - Блокируйте шаг расчета
`-1` (по умолчанию) | 0 | положительная скалярная величина

Время между последовательными выполнениями блоков. 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.

Для унаследованной операции в дискретном времени задайте -1. Для операции в дискретном времени задайте положительное целое число. Для непрерывной операции задайте 0.

Примечание

Если этот блок находится в маскированной подсистеме или другой альтернативной подсистеме, которая позволяет переключаться между непрерывной операцией или дискретной операцией, продвигайте параметр шага расчета, чтобы гарантировать правильное переключение между непрерывной и дискретной реализациями блока. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Увеличение параметра до маски».

Примеры моделей

Three-Phase PMSM Traction Drive

Трехфазный тяговый привод с PMSM

Управляйте скоростью ротора в тяговом приводе с синхронной машиной на постоянных магнитах (PMSM). Высоковольтная батарея питает блок FEM-Parameterized PMSM через управляемый трехфазный преобразователь. Блок Вращательного Трения обеспечивает нагрузку. Информация о положении и скорости получаются при помощи высококачественного датчика положения. Подсистема контроллера PMSM включает в себя структуру каскадного регулирования, которая имеет внешний контур регулировки скорости и два внутренних контура управления током. За время симуляции 0,3 секунд уставка по скорости вращения ротора растёт с 0 до 1000 об/мин.

Ссылки

[1] Santanu Sarma, V.K. Agrawal, Subramanya Udupa. Программно-основанное преобразование «решатель-в-цифровой» с использованием DSP. Транзакции 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. Проект факторов для решателя в цифровые преобразователи в электрических транспортных средствах. Texas Instruments, Analog Applications Journal. 2016.

Расширенные возможности

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

.

См. также

Sinusoidal Measurement (PLL) | Sinusoidal Measurement (PLL, Three-Phase)

Введенный в R2019b

Simscape Electrical документация

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте