Калибровка последовательности датчика Холла двигателя BLDC

Этот пример вычисляет последовательность датчика Холла относительно нуля положения ротора в регулировании без обратной связи.

Датчик эффекта Холла варьируется свое выходное напряжение на основе силы прикладного магнитного поля. Согласно стандартной настройке, бесщеточный DC (BLDC) состоит из трех датчиков Холла, расположенных электрически 120 градусов независимо. Двигатель BLDC со стандартом размещение Холла (куда датчики помещаются электрически 120 градусов независимо) может обеспечить шесть допустимых комбинаций бинарных состояний: например, 001,010,011,100,101, и 110. Датчик обеспечивает угловое положение ротора в градусах во множителях 60, который использование контроллера определить сектор с 60 степенями, где ротор присутствует.

Целевая модель запускает двигатель в низкой скорости (10 об/мин) в разомкнутом контуре и выполняет управление V/f на двигателе. На этой скорости, d- ось ротора практически ориентирована на вращающееся магнитное поле статора.

Когда ротор достигает нуля положения разомкнутого контура, он выравнивает с фазой ось статора. В этом положении (соответствующий состоянию Холла), коммутационный алгоритм с шестью шагами подает питание на следующие две фазы обмотки статора, так, чтобы ротор всегда обеспечил угол крутящего момента (угол между d-осью ротора и магнитным полем статора) 90 градусов с отклонением 30 градусов.

Калибровочный алгоритм последовательности Холла управляет двигателем по полному механическому обороту и вычисляет последовательность датчика Холла относительно нуля положения ротора в регулировании без обратной связи.

Примечание: Этот пример работает на всю моторную фазу или связи датчика Холла.

Модели

Пример включает эти модели:

Можно использовать эти модели только для генерации кода. Чтобы открыть модель Simulink®, можно также использовать open_system команду в командной строке MATLAB®. Например, используйте эту команду для F28379D, базирующегося контроллер:

open_system('mcb_hall_calibration_f28379d.slx');

Для получения дополнительной информации на настройке поддерживаемого оборудования, смотрите Необходимое Оборудование в Сгенерировать Коде и Разверните Модель в раздел Target Hardware.

Необходимый MathWorks® Products

  • Motor Control Blockset™

  • Embedded Coder®

  • Embedded Coder® Support Package для процессоров Instruments™ C2000™ Техаса

  • Fixed-Point Designer™ (только необходимый для генерации оптимизированного кода)

Сгенерируйте код и разверните модель в целевой компьютер

Этот раздел показывает вам, как сгенерировать код и запустить двигатель при помощи регулирования без обратной связи.

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 и запустить двигатель в настройке разомкнутого контура при помощи управления V/f. Модель хоста отображает расчетную последовательность датчика Холла.

Необходимое оборудование

Пример поддерживает эти аппаратные конфигурации. Можно также использовать целевое имя модели, чтобы открыть модель для соответствующей аппаратной конфигурации от командной строки MATLAB®.

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

Сгенерируйте код и запущенную модель на целевом компьютере

1. Завершите аппаратные связи.

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

3. Обновите эти параметры двигателя в панели Настройки целевой модели.

  • Количество пар полюсов

  • Частота PWM [Гц]

  • Тип данных для алгоритма управления

  • Моторная номинальная скорость

  • Vd Касательно напряжения в относительных единицах

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

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

6. Кликните по гиперссылке модели хоста в целевой модели, чтобы открыть связанную модель хоста. Можно также использовать open_system команду, чтобы открыть модель хоста. Используйте эту команду для F28379D, базирующегося контроллер:

open_system('mcb_hall_calibration_host_f28379d.slx');

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

Можно использовать Осциллограф в модели хоста, чтобы контролировать положение ротора разомкнутого контура и значения последовательности Холла.

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

8. Нажмите работает на вкладке Simulation, чтобы запустить модель хоста и запустить калибровку последовательности Холла для коммутационного управления с шестью шагами. Моторные запуски и калибровка начинаются, когда вы запускаете симуляцию. После того, как калибровочный процесс завершен, концы симуляции и двигатель останавливается автоматически.

Примечание: Если двигатель не запускается или вращается гладко, увеличивает значение Vd Касательно в На Модульное поле напряжения (максимальным значением является 1) в панели Настройки. Однако, если двигатель чертит ток высокого напряжения, уменьшайте это значение.

Как соглашение, коммутационное управление с шестью шагами использует прямое направление вращения, которое идентично направлению вращения, используемого во время калибровки последовательности Холла. Чтобы изменить прямое соглашение направления, обменяйтесь моторными проводами фазы, выполните калибровку последовательности Холла снова, и затем запустите двигатель при помощи коммутационного управления с шестью шагами.

9. Смотрите эти светодиоды на модели хоста, чтобы знать состояние калибровочного процесса:

  • Калибровка в прогрессе, LED становится оранжевым, когда двигатель начинает запускаться. Заметьте положение ротора, и изменение значения последовательности Холла в Осциллографе (сигнал положения указывает на сигнал пандуса с амплитудой между 0 и 1). После того, как калибровочный процесс завершен, этот LED стал серым.

  • Полный LED Калибровки становится зеленым, когда калибровочный процесс завершен. Затем поле Calibration Output отображает вычисленное значение последовательности Холла.

Примечание: Этот пример не поддерживает симуляцию.

Чтобы сразу остановить двигатель во время чрезвычайной ситуации, нажмите кнопку Emergency Motor Stop.

Для примеров, которые используют коммутацию с шестью шагами с помощью датчика Холла, обновите вычисленное значение последовательности Холла в bldc.hallsequence переменной в скрипте инициализации модели, соединенном с примером. Для инструкций смотрите Оценочные Усиления Управления от Параметров двигателя.