霍尔速度和位置

利用霍尔传感器计算转速和估计转子位置

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库:
电机控制模块/传感器解码器

描述

的霍尔速度和位置块通过跟踪霍尔状态的变化来计算转子的机械速度。该块还通过使用方向、霍尔状态和外部计数器值输入来估计转子的电气位置。

块在控制器算法定义的固定时间间隔后周期性地执行。

港口

输入

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`HallVal`—电流霍尔传感器输出状态
标量

目前的霍尔州。例如，这些是可能的有效霍尔状态(其中MSB表示连接的第一个霍尔传感器的输出):

5 - (101)
4 - (100)
6 - (110)
2 - (010)
3 - (011)
1 - (001)

数据类型:单|双|不动点

`问`-外部计数器值
标量

块使用的外部计数器值，用来确定霍尔状态改变和块执行之间所经过的时间。

数据类型:单|双|不动点

`SpdCnt`-在霍尔州变化计数
标量

这个值指示霍尔状态中两个连续变化之间的时钟周期(时间)。

数据类型:单|双|不动点

`Dir`-当前霍尔状态下转子的旋转方向
标量

在当前霍尔状态下转子的旋转方向(+1或-1分别表示正或负的旋转方向)。

数据类型:单|双|不动点

`SpdVal`-当前和以前霍尔状态和速度计算的有效性
标量

端口值表示Hall状态有效。值为零表示当前或以前的霍尔状态无效，该块无法计算速度和位置。

值为1表示当前和以前的Hall状态都是有效的，该块可以计算速度和位置。

数据类型:单|双|不动点

`HallChng`—Hall状态改变标志值
标量

port值表示Hall状态变化和块执行状态。值为1表示Hall状态发生了变化，但块执行处于挂起状态。值为0表示块已经完成了最后一次Hall状态改变的执行。

数据类型:单|双|不动点

输出

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`θ_e`-转子的电气位置
标量

转子的估计电位置基于正方向的预期大厅序列参数和方向，HallVal,等值输入。

依赖关系

要启用该端口，请设置块输出要么位置或速度和位置．

数据类型:单|双|不动点

`⍵_米`-转子的机械速度
标量

转子的机械速度，以每分钟转数为单位。block通过跟踪Hall状态的变化来计算这个值。

端口返回0，如果SpdVal输入为零。

依赖关系

要启用该端口，请设置块输出要么速度或速度和位置．

数据类型:单|双|不动点

`HallChngRst`-重置霍尔状态改变标志为零
标量

端口输出0值(将霍尔状态变化标志设置为0)，表示块已经成功执行了最后一次霍尔状态变化的速度和位置计算。

数据类型:单|双|不动点

参数

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一般

`块输出`—选择输出端口
`速度和位置`(默认)|`速度`|`位置`

选择可用的块输出端口为以下值之一:

速度和位置
速度
位置

`计数器的大小`-外部计数器寄存器的大小
`32位`(默认)|`8位`|`16位`

外部计数器的寄存器大小。最大计数器值为 $2^{n} －1$ ,在那里 $n$ =计数器的大小。

`时钟频率(Hz)`-外部计数器的时钟频率
`90年e6`(默认)|标量

外部计数器的时钟频率。

`离散步长`-采样块再次执行的时间
`50 e-6`(默认)|标量

块执行的两个连续实例之间的时间。

`极对数`-电机中可用的极对数量
`8`(默认)|标量

电机中可用的极对数目。

`最小可检测转速(RPM)`-块可检测的最小速度
`20.`(默认)|标量

该块不计算低于此值的速度位置。

`速度测量时间间隔`—块度量速度的时间间隔
`每180度`(默认)|`每一个60度`

转子角位移，表示在其中的间隔SpdCnt计算端口值。

`速度单位`-转子角速度输出单位
`弧度/秒`(默认)|`度/秒`|`RPM`|`每单位`

角速度或机械速度单位(⍵_米)输出。

依赖关系

要启用该参数，请设置块输出要么速度或速度和位置．

`速度数据类型`-转子角速度输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`fixdt (1 16 0)`|`fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)`|`<数据类型>表达`

转子角速度输出数据类型。

依赖关系

要启用该参数，请设置块输出要么速度或速度和位置．

位置

`正方向的预期大厅序列`—表示正方向的序列
`美国广播公司`(默认)|`CBA`|`自定义序列`

霍尔传感器序列表示转子旋转的正方向。

依赖关系

要启用该参数，请设置块输出要么位置或速度和位置．

`序列`-自定义序列指示正方向
`(5、4、6 2、3、1]`(默认)|标量

您可以输入的自定义序列，以表示转子在正方向上的旋转。

依赖关系

启用该参数。

集块输出要么位置或速度和位置．
集正方向的预期大厅序列来自定义序列．

`位置外推的顺序`—表示位置计算的精度
`1号订单`(默认)|`二阶`

的1号订单选择在计算位置上不太精确，但速度很快。的二阶选项更精确，但需要更多的计算时间。这些方程描述了选项:

$θ_{1 年代 t O r d e r} ＝ θ_{年代 e c t o r} + ω t$

$θ_{2 n d O r d e r} ＝ θ_{年代 e c t o r} + ω t + \frac{1}{2} α t^{2}$

地点:

$θ_{1 年代 t O r d e r}$ =用一级外推法计算的位置。

$θ_{2 n d O r d e r}$ =用二阶外推法计算的位置。

$θ_{年代 e c t o r}$ =由霍尔传感器输出定义的扇形角度。

$ω$ 转子的角速度。

$α$ =转子角加速度。

$t$ 在一个部门的时间。

依赖关系

要启用该参数，请设置块输出要么位置或速度和位置．

`位置单元`-输出角速度单位
`弧度`(默认)|`度`|`每单位`

输出角速度单位。

依赖关系

要启用该参数，请设置块输出要么位置或速度和位置．

`位置数据类型`-角速度输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`fixdt (1 16 0)`|`fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)`|`<数据类型>表达`

角速度输出数据类型。

依赖关系

要启用该参数，请设置块输出要么位置或速度和位置．

模型的例子

永磁同步电动机霍尔偏置校准

计算转子直轴之间的偏移量(d-轴)和霍尔传感器检测的位置。磁场定向控制(FOC)算法需要这种位置偏移来保证永磁同步电机的正确运行。为了计算偏移量，目标模型在开环条件下运行电机。该模型使用了一个常数 ${V_d}$ (沿定子的电压d-轴)和一个零 ${V_q}$ (沿定子的电压问使用位置或斜坡发电机来运行电机(以低恒定速度)。当位置或斜坡值为零时，对应的转子位置为霍尔传感器的偏移值。

基于霍尔传感器的永磁同步电机磁场定向控制

采用磁场定向控制技术对三相永磁同步电机的转速进行控制。FOC算法需要转子位置反馈，由霍尔传感器获得。关于FOC的详细信息请参见面向场控制(FOC)。

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

定点转换
使用fixed-point Designer™设计和模拟定点系统。

另请参阅

大厅的有效性|机械-电气位置|离散PI控制器具有抗上环和复位

主题

介绍了R2020a

霍尔速度和位置

描述

港口

输入

HallVal—电流霍尔传感器输出状态标量

问-外部计数器值标量

SpdCnt-在霍尔州变化计数标量

Dir-当前霍尔状态下转子的旋转方向标量

SpdVal-当前和以前霍尔状态和速度计算的有效性标量

HallChng—Hall状态改变标志值标量

输出

θe-转子的电气位置标量

依赖关系

⍵米-转子的机械速度标量

依赖关系

HallChngRst-重置霍尔状态改变标志为零标量

参数

一般

块输出—选择输出端口速度和位置(默认)|速度|位置

计数器的大小-外部计数器寄存器的大小32位(默认)|8位|16位

时钟频率(Hz)-外部计数器的时钟频率90年e6(默认)|标量

离散步长-采样块再次执行的时间50 e-6(默认)|标量

极对数-电机中可用的极对数量8(默认)|标量

最小可检测转速(RPM)-块可检测的最小速度20.(默认)|标量

速度测量时间间隔—块度量速度的时间间隔每180度(默认)|每一个60度

速度单位-转子角速度输出单位弧度/秒(默认)|度/秒|RPM|每单位

依赖关系

速度数据类型-转子角速度输出数据类型单(默认)|双|fixdt (1 16 0)|fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)|<数据类型>表达

依赖关系

位置

正方向的预期大厅序列—表示正方向的序列美国广播公司(默认)|CBA|自定义序列

依赖关系

序列-自定义序列指示正方向(5、4、6 2、3、1](默认)|标量

依赖关系

位置外推的顺序—表示位置计算的精度1号订单(默认)|二阶

依赖关系

位置单元-输出角速度单位弧度(默认)|度|每单位

依赖关系

位置数据类型-角速度输出数据类型单(默认)|双|fixdt (1 16 0)|fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)|<数据类型>表达

依赖关系

模型的例子

永磁同步电动机霍尔偏置校准

基于霍尔传感器的永磁同步电机磁场定向控制

扩展功能

C / c++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

定点转换使用fixed-point Designer™设计和模拟定点系统。

另请参阅

主题

电机控制模块文档

金宝app

无刷直流电动机控制简介

`HallVal`—电流霍尔传感器输出状态
标量

`问`-外部计数器值
标量

`SpdCnt`-在霍尔州变化计数
标量

`Dir`-当前霍尔状态下转子的旋转方向
标量

`SpdVal`-当前和以前霍尔状态和速度计算的有效性
标量

`HallChng`—Hall状态改变标志值
标量

`θ_e`-转子的电气位置
标量

`⍵_米`-转子的机械速度
标量

`HallChngRst`-重置霍尔状态改变标志为零
标量

`块输出`—选择输出端口
`速度和位置`(默认)|`速度`|`位置`

`计数器的大小`-外部计数器寄存器的大小
`32位`(默认)|`8位`|`16位`

`时钟频率(Hz)`-外部计数器的时钟频率
`90年e6`(默认)|标量

`离散步长`-采样块再次执行的时间
`50 e-6`(默认)|标量

`极对数`-电机中可用的极对数量
`8`(默认)|标量

`最小可检测转速(RPM)`-块可检测的最小速度
`20.`(默认)|标量

`速度测量时间间隔`—块度量速度的时间间隔
`每180度`(默认)|`每一个60度`

`速度单位`-转子角速度输出单位
`弧度/秒`(默认)|`度/秒`|`RPM`|`每单位`

`速度数据类型`-转子角速度输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`fixdt (1 16 0)`|`fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)`|`<数据类型>表达`

`正方向的预期大厅序列`—表示正方向的序列
`美国广播公司`(默认)|`CBA`|`自定义序列`

`序列`-自定义序列指示正方向
`(5、4、6 2、3、1]`(默认)|标量

`位置外推的顺序`—表示位置计算的精度
`1号订单`(默认)|`二阶`

`位置单元`-输出角速度单位
`弧度`(默认)|`度`|`每单位`

`位置数据类型`-角速度输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`fixdt (1 16 0)`|`fixdt(1, 16日2 ^ 0,0)`|`<数据类型>表达`

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

定点转换
使用fixed-point Designer™设计和模拟定点系统。