Модели

Пример включает модель (целевая модель) mcb_pmsm_freq_est_f28379d.

Можно использовать эту модель и для симуляции и для генерации кода. Можно также использовать open_system команду, чтобы открыть модель.

open_system('mcb_pmsm_freq_est_f28379d.slx');

Для получения дополнительной информации относительно настройки поддерживаемого оборудования, смотрите Необходимую Аппаратную тему в Сгенерировать Коде и Разверните Модель в раздел Target Hardware.

Необходимый MathWorks® Products

Симулировать модель:

Сгенерировать код и развернуть модель:

1. Motor Control Blockset™

2. Embedded Coder®

3. Embedded Coder® Support Package для процессоров Instruments™ C2000™ Техаса

4. Simulink Control Design™

Необходимые условия

1. Получите параметры двигателя. Модель Simulink® использует параметры двигателя по умолчанию, которые можно заменить на значения или от моторной таблицы данных или от других источников.

Однако, если у вас есть оборудование блока управления приводом, можно оценить параметры для двигателя, который вы хотите использовать при помощи инструмента оценки параметра Motor Control Blockset. Для инструкций смотрите Оценку Параметры PMSM Используя Рекомендуемое Оборудование.

Инструмент оценки параметра обновляет motorParam переменная (в рабочей области MATLAB®) с предполагаемыми параметрами двигателя.

2. Если вы получаете параметры двигателя из таблицы данных или других источников, обновляете параметры двигателя и параметры инвертора в скрипте инициализации модели, сопоставленном с моделями Simulink®. Для инструкций смотрите Оценочные Усиления Управления от Параметров двигателя.

Если вы используете инструмент оценки параметра, вы можете обновить параметры инвертора, но не обновляете параметры двигателя в скрипте инициализации модели. Скрипт автоматически извлекает параметры двигателя из обновленного motorParam переменная рабочей области.

Модель симулируется

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

1. Откройте целевую модель, включенную с этим примером.

2. Нажмите работает на вкладке Simulation, чтобы симулировать модель.

3. Нажмите Data Inspector на вкладке Simulation, чтобы просмотреть и анализировать результаты симуляции.

4. На целевой модели кликните по гиперссылке ответа частоты Графика, чтобы отобразить данные о частотной характеристике на графике модели объекта управления (sys_sim_id, sys_sim_iq, и sys_sim_spd переменные в рабочей области), что цикл регулировки скорости и текущая мера по циклам управления.

Сгенерируйте код и разверните модель в целевой компьютер

Этот раздел показывает вам, как сгенерировать код, запустить алгоритм FOC на целевом компьютере, запустите оценку частотной характеристики и отобразите данные FRE на графике.

Этот пример использует хост и целевую модель. Модель хоста является пользовательским интерфейсом к плате оборудования контроллеров. Можно запустить модель хоста на хосте - компьютере. Необходимое условие, чтобы использовать модель хоста должно развернуть целевую модель в плату оборудования контроллеров. Модель хоста использует последовательную передачу, чтобы управлять целевой моделью Simulink® и запустить двигатель в управлении с обратной связью.

Необходимое оборудование

Этот пример поддерживает эту аппаратную конфигурацию. Можно также использовать целевое имя модели, чтобы открыть модель от командной строки MATLAB®.

Примечание: При использовании инвертора BOOSTXL-3PHGANINV, гарантируйте, что соответствующая изоляция доступна нижнему слою BOOSTXL-3PHGANINV и плате LAUNCHXL.

Для связей, связанных с аппаратными конфигурациями, см. LAUNCHXL-F28069M и Настройки LAUNCHXL-F28379D.

Сгенерируйте код и запущенную модель на целевом компьютере

1. Симулируйте целевую модель и наблюдайте результаты симуляции.

2. Завершите аппаратные связи.

3. Модель автоматически вычисляет ADC (или ток) значения смещения. Чтобы отключить эту функциональность (включил по умолчанию), обновите переменную inverter.ADCOffsetCalibEnable к 0 в скрипте инициализации модели.

В качестве альтернативы можно вычислить значения смещения ADC и обновить его вручную в скриптах инициализации модели. Для инструкций смотрите Запуск 3-фазовые электродвигатели переменного тока в Регулировании без обратной связи и Калибруйте Смещение ADC.

4. Вычислите квадратурное значение смещения индекса энкодера и обновите его в pmsm.PositionOffset переменная, доступная в скрипте инициализации модели, сопоставлена с целевой моделью. Для инструкций смотрите Квадратурную Калибровку Смещения Энкодера для Двигателя PMSM.

5. Откройте целевую модель для аппаратной конфигурации, которую вы хотите использовать. Если вы хотите изменить настройки аппаратной конфигурации по умолчанию для модели, смотрите Параметры конфигурации Модели.

6. Загрузите пример программы к CPU2 LAUNCHXL-F28379D. Например, загрузите программу, которая управляет синим CPU2 Во главе с использованием GPIO31 (c28379D_cpu2_blink.slx) гарантировать, что CPU2 по ошибке не сконфигурирован, чтобы использовать периферийные устройства платы, предназначенные для CPU1.

7. Click Build, Deploy & Start на вкладке Hardware, чтобы развернуть целевую модель в оборудование.

8. Кликните по гиперссылке модели хоста в целевой модели, чтобы открыть связанную модель хоста. Можно также использовать open_system команду, чтобы открыть модель хоста.

open_system('mcb_pmsm_freq_host_f28379d.slx');

Для получения дополнительной информации о последовательной передаче между хостом и целевыми моделями, смотрите Целевую Хостом Коммуникацию.

9. В маске блока Host Serial Setup модели хоста выберите имя Port.

10. Смените положение переключателя Start / Stop Motor к На начать запускать двигатель.

11. Обновите значение Задающей скорости в модели хоста.

12. Выберите сигнал отладки, что вы хотите контролировать в разделе сигналов Отладки модели хоста. Наблюдайте эти сигналы в окне scope времени SelectedSignals.

13. Нажмите FRE Trigger button, чтобы запустить процесс FRE на целевом компьютере.

14. Select Position & Raw Данные FRE в Отладке сигнализируют, чтобы раздел модели хоста начал получать необработанные данные FRE из целевого компьютера. Состояние FRE LED становится янтарным, чтобы указать, что модель хоста получает необработанные данные FRE из целевого компьютера.

Примечание: LED показывает правильное состояние только, когда вы выбираете данные о Position & Raw FRE в разделе сигналов Отладки. В противном случае LED остается серым.

15. Проверяйте, что состояние Состояния FRE Вовлекло модель хоста. LED становится зеленым после того, как модель хоста получит все необработанные данные FRE из целевого компьютера.

16. Нажмите кнопку FRE Plot, чтобы отобразить на графике необработанные данные FRE, полученные от целевого компьютера.

17. На модели хоста нажмите Stop на вкладке Simulation, чтобы остановить симуляцию.

18. Кликните по сравнить гиперссылке в модели хоста, чтобы отобразить на графике необработанные данные FRE, сгенерированные в процессе моделирования и запущенное оборудование и сравнить их.

Для точного сравнения используйте ту же задающую скорость в процессе моделирования и при выполнении примера на целевом компьютере.

Примечание:

Сконфигурируйте блок средства оценки частотной характеристики

Сконфигурируйте эти параметры в блоке Frequency Response Estimator (от тулбокса Simulink Control Design™) маска:

Примечание: По умолчанию модель использует размер массивов 15. Однако можно сконфигурировать размер массивов.

Запустить/остановить значение сигналов 1 это запустилось, эксперимент FRE должен превратиться в 0 только после того, как возмущения и тесты для всех частот завершены и концы эксперимента FRE.

Высокая амплитуда производит воздействия, когда двигатель запускается. Амплитуда, которая является слишком низкими результатами в неточном FRE.

Для получения дополнительной информации о блоке Frequency Response Estimator, смотрите Средство оценки Частотной характеристики (Simulink Control Design).

Блок средства оценки частотной характеристики Выход

Блок Frequency Response Estimator (соединенный с каждым ПИ-контроллером) выполняет эксперимент FRE путем беспокойства ПИ-контроллера выход с помощью последовательности частот, сохраненных в fre.i_freq.

Для каждого сигнала возмущения (представленный частотой) блок оценивает частотную характеристику объекта в форме комплексного числа. Поэтому блок использует массив частот, чтобы сгенерировать массив комплексных чисел (необработанные данные FRE). Последовательность комплексных чисел содержит информацию, связанную с задержкой фазы и усилением.

Управление эксперименты FRE

Алгоритм подсистемы Управления Конечным автоматом включает три блока Средства оценки Частотной характеристики по одному (и запускает три эксперимента FRE) в этом порядке при помощи запустить/остановить входного порта блока Frequency Response Estimator:

1. Блок FRE соединяется с циклом управления ID

2. Блок FRE соединяется с циклом управления IQ

3. Блок FRE соединяется с циклом регулировки скорости

Управление конечным автоматом гарантирует, что временной интервал между запуском и сигналами остановки больше или равен продолжительности эксперимента FRE (как отображено диалоговым окном блока Средства оценки Частотной характеристики). Если вы изменяете частоты сигнала возмущения, гарантируете, что управление конечным автоматом отправляет, остановка сигнализируют только после концов эксперимента FRE.

Для получения дополнительной информации о блоке Frequency Response Estimator, смотрите Средство оценки Частотной характеристики (Simulink Control Design).

Постройте частотную характеристику после симуляции

После концов симуляции целевая модель хранит частотную характеристику (или необработанные данные FRE) в этих переменных рабочей области:

Когда вы кликаете по гиперссылке ответа частоты Графика в целевой модели, модель строит частотную характеристику для этих трех ПИ-контроллеров.

Целевая модель использует эти команды, чтобы построить частотные характеристики, как замечено этими тремя ПИ-контроллерами.

Частотная характеристика ID текущий ПИ-контроллер:

sys_sim_id = frd(out.Idfreqdata,fre.i_freq*2*pi);

bode(sys_sim_id);

Частотная характеристика IQ текущий ПИ-контроллер:

sys_sim_iq = frd(out.Iqfreqdata,fre.i_freq*2*pi);

bode(sys_sim_iq);

Частотная характеристика ПИ-контроллера скорости:

sys_sim_spd = frd(out.Spdfreqdata,fre.spd_freq*2*pi);

bodeplot(sys_sim_spd);

Для получения дополнительной информации об этих командах, смотрите эти файлы:

Отправьте необработанные данные FRE, чтобы разместить модель

При выполнении целевой модели на оборудовании целевая модель передает необработанные данные FRE постоянно модели хоста.

Целевая модель разделяет целую последовательность комплексных чисел (или необработанные данные FRE) от каждого блока FRE в действительные и мнимые массивы и добавляет заголовки, чтобы разделить их. Это использует этот формат, чтобы отправить необработанные данные FRE от каждого блока FRE до модели хоста, использующей последовательную передачу.

Постройте частотную характеристику при использовании целевого компьютера

После получения сообщения от целевого компьютера модель хоста дешифрует сообщение и хранит массив комплексных чисел (необработанные данные FRE) в этих переменных рабочей области:

Когда вы нажимаете кнопку FRE Plot, модель хоста строит частотную характеристику для этих трех ПИ-контроллеров.

Модель хоста использует эти команды, чтобы построить частотные характеристики, наблюдаемые для этих трех ПИ-контроллеров.

Частотная характеристика ID текущий ПИ-контроллер:

sys_hw_id=frd(IdFreqData.signals.values,fre.i_freq*2*pi);

bode(sys_hw_id);

Частотная характеристика IQ текущий ПИ-контроллер:

sys_hw_iq=frd(IqFreqData.signals.values,fre.i_freq*2*pi);

bode(sys_hw_iq);

Частотная характеристика ПИ-контроллера скорости:

sys_hw_spd=frd(SpdFreqData.signals.values,fre.spd_freq*2*pi);

bode(sys_hw_spd);

Для получения дополнительной информации об этих командах, смотрите эти файлы:

Настройка усилений ПИ-контроллера

Эти шаги показывают вам, как настроить и определить усиления для токов ID и IQ и скорости ПИ-контроллеров:

1. Перейдите к вкладке Apps на панели инструментов Simulink и откройте приложение PID Tuner.

2. Во вкладке PID Tuner выберите PI for Type, Parallel for Form и Frequency for Domain.

3. Под Объектом выберите Import, чтобы открыть окно Import Linear System.

4. В окне Import Linear System выберите sys_sim_id и нажмите Import, чтобы импортировать данные FRE для ПИ-контроллера ID.

5. Выберите Add Plot> Bode> Open-loop, чтобы открыть диаграмму Боде разомкнутого контура для ПИ-контроллера ID.

6. Используйте раздел Tuning Tools во вкладке PID Tuner, чтобы настроить полосу пропускания и запас по фазе и наблюдать результаты в диаграммах Боде объекта и разомкнутом контуре.

7. После того, как вы закончите настраиваться, нажмите Show Parameters, чтобы отобразить настроенные параметры контроллера Кп и Ки для ID текущий ПИ-контроллер.

8. Повторите шаги 3 - 7 путем выбора sys_sim_iq в окне Import Linear System, чтобы получить настроенные параметры Кп и Ки для ПИ-контроллера IQ.

9. Обновите значения усиления Кп и Ки и для ID и для IQ текущие ПИ-контроллеры в скрипте инициализации модели mcb_pmsm_freq_est_f28379d.slx в качестве примера. Для инструкций смотрите Оценочные Усиления Управления от Параметров двигателя.

10. Выполните оценку частотной характеристики снова с помощью обновленных коэффициентов усиления ПИ-контроллера или симулировав пример или запустив его на целевом компьютере.

11. Выполните шаги 3 - 7 путем выбора sys_sim_spd в окне Import Linear System, чтобы получить настроенные параметры Кп и Ки для ПИ-контроллера скорости.

Смотрите также

Другие вещи попробовать

Можно попытаться оценить передаточные функции и модели в пространстве состояний из данных FRE при помощи этих функций от System Identification Toolbox™: