主要内容

调整PI控制器使用磁场定向控制自动调谐块实时系统

这个例子计算的增益值比例积分(PI)控制器内的速度和电流控制器采用磁场定向控制自动调谐块。间接磁场定向矢量控制的详细信息,请参阅磁场定向控制(FOC)

这个模型同时支持模拟和金宝app代码生成。当您运行模型,它使用简单值收益的PI控制器来实现调速运行的稳定状态。

只在稳态模型开始调优。它在控制器输出取决于控制器中引入了干扰目标(带宽和相位容限)。模型使用扰动的系统响应计算最优控制器增益。

模型

例子包括模型mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat

您可以使用这个模型模拟和代码生成。您可以使用open_system命令打开模型®模型。金宝app

open_system (“mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.slx”);

在支持硬件配置的详细信息,请参见生成代金宝app码和部署模式下所需的硬件部分目标硬件。

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  • 电机控制Blockset™

  • 金宝app仿真软件控制设计™

  • 金宝app仿真软件实时™

  • Speedgoat I / O Blockset

先决条件

1。电机参数可用在示例模型的电机Speedgoat电机控制设备。您可以修改这些参数对任何其他电动机通过替换值从电机数据表或其他来源。

2。如果你得到的电机参数数据表或其他来源,更新电机和变频器参数模型与模型相关的初始化脚本®模型。金宝app说明,请参阅模型初始化脚本

模拟模型

这个例子支持仿真。金宝app遵循以下步骤来模拟模型。

1。打开模型包含在这个例子。

2。检查基准速度剖面中配置信号生成器(mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat /系统中可用的输入/速度参考)。

3所示。检查和更新FOC面向领域自动调谐参数的控制自动调谐块面具(可用的控制算法/ FOC_AutoTuner子系统)。面向领域的细节控制自动调谐块,明白了磁场定向控制自动调谐

4所示。检查和更新模型中简单的增益值与模型相关的初始化脚本。

5。点击运行模拟选项卡来模拟模型。

6。确认电机达到稳态操作至少一半的额定转速使用您输入的简单的增益值。模型开始磁场定向控制(FOC)调优(使用磁场定向控制自动调谐块)在17秒。

7所示。调整完成后,观察控制器增益的计算π值显示PI参数块可用的控制算法子系统。

8。观察系统响应与新计算PI参数通过使用模拟数据检查员。

更多细节,请参阅调整PI控制器使用面向领域自动调谐控制

生成代码和部署模型目标硬件

本节指示你如何生成代码并运行FOC算法在目标硬件。

所需的硬件

这个例子支持金宝appSpeedgoat电机控制设备这些组件包括:

  • 三相逆变器额定48 V和从Speedgoat 20

  • 100 W Maxon电动机三相直流无刷电动机

  • 正交编码器4096冲动

  • 150 W 254 V直流电源

注意:联系Speedgoat的位流文件是有效的为你的硬件。

Speedgoat硬件设置的详细信息,请参阅Speedgoat软件配置指南

在目标硬件生成代码并运行模型

1。模拟模型,并验证你获得所需的控制器响应。

2。完整的硬件连接Speedgoat电机控制设备。

  • 校准电流抵消

1。在模型中,集操作模式当前偏移校准

2。实时在仿真软件将来发布选项金宝app卡,点击构建模型运行在目标下拉菜单来建立模型。

注意:不点击运行在目标因为这个示例模型不支持实时执行外部模式。金宝app

3所示。导航到文件夹仿真软件建立了模型。金宝app双击该文件mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx打开模型实时应用程序对话金宝app框。

4所示。在仿真软件实时金宝app应用程序对话框中,选择你的目标计算机连接。点击好吧加载应用程序文件的硬件。

5。输入这些命令(在同一顺序)的MATLAB命令提示符上执行加载应用程序的硬件。

  • tg = slrealtime;

  • tg.start;

6。模型成功运行后,使用数据检查模拟选项卡,查看记录的信号。的稳定Iab_offset信号是当前偏移量。

7所示。更新当前的偏移值inverter.CtSensAOffsetinverter.CtSensBOffset变量在模型与模型相关的初始化脚本模型。金宝app

  • 在开环控制电机运行

1。在模型中,集操作模式开环速度控制

2。实时在仿真软件将来发布选项金宝app卡,点击构建模型运行在目标下拉菜单来建立模型。

3所示。导航到文件夹仿真软件建立了模型。金宝app双击该文件mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx打开模型实时应用程序对话金宝app框。

4所示。在仿真软件实时金宝app应用程序对话框中,选择你的目标计算机连接。点击好吧加载应用程序文件的硬件。

5。输入这些命令(在同一顺序)的MATLAB命令提示符上执行加载应用程序的硬件。

  • tg = slrealtime;

  • tg.start;

6。模型执行,后使用数据检查模拟选项卡,查看记录的信号。确认速度反馈(Speed_fb)的参考速度(Speed_Ref)信号。

例如,验证积极参考速度有一个积极的反馈速度,和位置信号(Pos_PU)有一个积极的斜坡。

如果有不匹配的符号参考速度和速度反馈信号,改变A导致B逆变器和植物模型的参数(编码器/ SpeedGoatDrivers /条件块)从0到1或从1到0。然后按照步骤2 6在本节中再次执行模型的硬件。

注意:在开环速度控制模式下,电动机转速500转之间是有限的和1200 rpm。

  • 在闭环控制电机运行

1。在模型中,集操作模式闭环速度控制

2。设置船自动调谐按钮的模型禁用禁用磁场定向控制(FOC)自动调谐。

3所示。实时在仿真软件将来发布选项金宝app卡,点击构建模型运行在目标下拉菜单来建立模型。

4所示。导航到文件夹仿真软件建立了模型。金宝app双击该文件mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx打开模型实时应用程序对话金宝app框。

5。在仿真软件实时金宝app应用程序对话框中,选择你的目标计算机连接。点击好吧加载应用程序文件的硬件。

6。输入这些命令(在同一顺序)的MATLAB命令提示符上执行加载应用程序的硬件和运行电机。

  • tg = slrealtime;

  • tg.start;

电机运行速度闭环控制,配置的信号生成器。

7所示。确认电机达到稳态操作因为FOC自动调谐不会工作,如果电动机转速是不稳定的。

如果电机未达到稳定状态,改变模型中的PI参数手动初始化脚本(与模型),直到电动机转速稳定基本电机的速度的一半。

注意:当模型中优化PI参数的初始化脚本中,电动机可以显示响应速度慢。

8。如果电机达到一个稳定的速度,按以下步骤运行FOC自动调谐。

  • 跑船自动调谐

1。设置船自动调谐按钮的模型启用间接磁场定向矢量控制,使自动调谐。

2。验证操作模式被设置为闭环速度控制

3所示。检查和更新FOC自动调谐参数(如自动调谐触发时机和控制器的目标)在磁场定向控制自动调谐块面具(可用内部控制算法/ FOC_AutoTuner子系统)。面向领域的细节控制自动调谐块,明白了磁场定向控制自动调谐

4所示。实时在仿真软件将来发布选项金宝app卡,点击构建模型运行在目标下拉菜单来建立模型。

5。导航到文件夹仿真软件建立了模型。金宝app双击该文件mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx打开模型实时应用程序对话金宝app框。

6。在仿真软件实时金宝app应用程序对话框中,选择你的目标计算机连接。点击好吧加载应用程序文件的硬件。

7所示。输入这些命令(在同一顺序)的MATLAB命令提示符上执行加载应用程序的硬件和运行电机。

  • tg = slrealtime;

  • tg.start;

模型开始磁场定向控制(FOC)调优(使用磁场定向控制自动调谐块)在17秒后模型执行开始在硬件上。这日志PI控制器增益值(kp_Id,ki_Id,kp_Iq,ki_Iq,kp_speed,ki_speed检查员在仿真数据。

8。观察和比较系统响应前PI参数调优和优化后仿真数据检查员。

9。如果系统响应优化满意后,更新增益值模型与模型相关的初始化脚本。对于连续模型执行,您可以禁用FOC优化使用FOC模型中自动调谐按钮并继续使用新的PI闭环测试参数。

注意:不重新配置或改变参考速度值的信号生成器的引用在调优过程中速度的变化。