公园的变换

实施ABC到DQ0.变换

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图书馆：
模拟/电气/控制/数学变换

描述

这公园的变换块将三相系统的时域组件转换为ABC参考帧直接，正交和旋转参考帧中的零分量。该块可以保留具有系统的功率的主动和无功功率ABC通过实现公园变换的不变版本来参考帧。对于平衡系统，零分量等于零。

您可以配置块以对齐一种- 三相系统的轴向D.- 要么问：旋转参考帧的轴 -T.= 0。图中显示了定子绕组的磁轴方向ABC参考框架和旋转DQ0.参考系地点:

这一种设在和问：-axis初始对齐。
这一种设在和D.-axis初始对齐。

在这两种情况下，角度θ=ωT.，在哪里：

θ是角度之间的角度一种和问：轴为问：- 轴向对齐或之间的角度一种和D.轴为D.-axis对齐。
ω转速是多少D.-问：参考系。
T.是时间，在初始对齐中。

图中显示了等效平衡各组分的时间响应ABC和DQ0.为：

对齐的一种- 相传向量问：设在
对齐的一种- 相传向量D.设在

方程式

这公园的变换块实现变换一种- 相对于问：-axis对齐

$[\begin{matrix} D. \\ 问： \\ 0. \end{matrix}] = \frac{2}{3.} [\begin{matrix} 罪（ θ ） & 罪（ θ - \frac{2 π}{3.} ） & 罪（ θ + \frac{2 π}{3.} ） \\ 因为（ θ ） & 因为（ θ - \frac{2 π}{3.} ） & 因为（ θ + \frac{2 π}{3.} ） \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} 一种 \\ B. \\ C \end{matrix}] 那$

在哪里：

一种那B.,C是三相系统的组成部分ABC参考系。
D.和问：是旋转参考框架中的双轴系统的组件。
0.是静止参考系中两轴系统的零分量。

对于电力不变一种- 相对于问：-axis对齐，块使用此等式实现变换：

$[\begin{matrix} D. \\ 问： \\ 0. \end{matrix}] = \sqrt{\frac{2}{3.}} [\begin{matrix} 罪（ θ ） & 罪（ θ - \frac{2 π}{3.} ） & 罪（ θ + \frac{2 π}{3.} ） \\ 因为（ θ ） & 因为（ θ - \frac{2 π}{3.} ） & 因为（ θ + \frac{2 π}{3.} ） \\ \sqrt{\frac{1}{2}} & \sqrt{\frac{1}{2}} & \sqrt{\frac{1}{2}} \end{matrix}] [\begin{matrix} 一种 \\ B. \\ C \end{matrix}] 。$

为一种- 相对于D.-axis对齐，块使用此等式实现变换：

$[\begin{matrix} D. \\ 问： \\ 0. \end{matrix}] = \frac{2}{3.} [\begin{matrix} 因为（ θ ） & 因为（ θ - \frac{2 π}{3.} ） & 因为（ θ + \frac{2 π}{3.} ） \\ - 罪（ θ ） & - 罪（ θ - \frac{2 π}{3.} ） & - 罪（ θ + \frac{2 π}{3.} ） \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} 一种 \\ B. \\ C \end{matrix}] 。$

块实现了一个电源不变一种- 相对于D.-axis对齐

$[\begin{matrix} D. \\ 问： \\ 0. \end{matrix}] = \sqrt{\frac{2}{3.}} [\begin{matrix} 因为（ θ ） & 因为（ θ - \frac{2 π}{3.} ） & 因为（ θ + \frac{2 π}{3.} ） \\ - 罪（ θ ） & - 罪（ θ - \frac{2 π}{3.} ） & - 罪（ θ + \frac{2 π}{3.} ） \\ \sqrt{\frac{1}{2}} & \sqrt{\frac{1}{2}} & \sqrt{\frac{1}{2}} \end{matrix}] [\begin{matrix} 一种 \\ B. \\ C \end{matrix}] 。$

港口

输入

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`ABC`-一种-，B.-，和C-Phase组件
向量

三相系统的组成部分ABC参考系。

数据类型：单身的|双倍的

`θ_ABC`——旋转角
标量|，弧度单位

旋转参考框架的角度位置。该参数的值等于距离A相中的矢量的极距离ABC参考帧到最初对齐的轴DQ0.参考系。

数据类型：单身的|双倍的

输出

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`DQ0.`-D.-问：轴和零分量
向量

直轴和正交轴分量和旋转参考帧中系统的零分量。

数据类型：单身的|双倍的

参数

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`电力不变`- 电源不变变换
关闭（默认）|在

选择保持活跃和无功功率的选择ABC参考系。

`阶段a轴对齐`-DQ0.参考帧同步
`Q-axis`（默认）|`D轴`

对齐一种- 相传的矢量ABC参考帧到D.- 要么问：- 旋转参考框架的轴。

模型例子

电力发动机Dyno.

模型电动车辆测功机试验。测试环境包含异步机器（ASM）和内部永磁同步机（IPMSM）通过机械轴连接回来。两台机器通过高压电池通过受控的三相转换器供给。164 kW ASM产生负载扭矩。35千瓦IPMSM是正在测试的电机。DEST的控制机（IPMSM）子系统控制IPMSM的扭矩。控制器包括基于多速率PI的控制结构。开环扭矩控制的速率比闭环电流控制的速率慢。控制器的任务调度被实现为StateFlow®状态机。控制负载机（ASM）子系统使用单个速率来控制ASM的速度。 The Visualization subsystem contains scopes that allow you to see the simulation results.

48V起动发生器中的能量平衡

内部永磁同步机（IPMSM）用作简化的48V汽车系统中的起动器/发电机。该系统包含48V电网和12V电网。内燃机（ICE）由基本机械块表示。IPMSM作为电机运行，直到冰达到空闲速度，然后它作为发电机运行。IPMSM为48V网络提供电源，其中包含R3功耗。48V网络为12V网络提供电源，具有两个消费者：R1和R2。总模拟时间（t）为0.5秒。在T = 0.05秒时，冰开启。在T = 0.1秒时，R3开关。在T = 0.3秒时，R2接通并增加12V电网上的负载。 The EM Controller subsystem includes a multi-rate PI-based cascade control structure which has an outer voltage-control loop and two inner current-control loops. The task scheduling in the Control subsystem is implemented as a Stateflow® state machine. The DCDC Controller subsystem implements a simple PI controller for the DC-DC Buck converter, which feeds the 12V network. The Scopes subsystem contains scopes that allow you to see the simulation results.

HESM扭矩控制

控制混合励磁同步机（HESM）基电牵引驱动器中的扭矩。永磁体和励磁绕组激发了HESM。高压电池通过控制的三相转换器为SM供给定子绕组，并通过控制的四象限斩波器，用于转子绕组。一个理想的角速度源提供负载。控制子系统采用开环方法控制转矩，闭环方法控制电流。在每个样品瞬间，扭矩要求转换为相关的电流参考。当前控制是基于pi的。模拟在电机和发电机模式中使用多个扭矩步骤。可视化子系统包含允许您查看仿真结果的范围。

HESM速度控制

基于电牵引混合励磁同步电机(HESM)的转子角速度控制。永磁体和励磁绕组激发了HESM。高压电池通过控制的定子绕组三相变换器和控制的转子绕组四象限斩波器为HESM供电。一个理想的扭矩源提供负载。控制子系统包括一个基于pi的多速率级联控制结构。控制结构有一个外角速度控制环和三个内电流控制环。可视化子系统包含允许您查看仿真结果的范围。

IPMSG电压稳定

控制混合动力电动车（HEV）的基于内部永磁同步发电机（IPMSG）的低压发生器系统。控制子系统包括基于多速率PI的级联控制结构，其具有外部电压控制回路和两个内部电流控制回路。控制子系统中的任务调度被实现为StateFlow®状态机。范围子系统包含允许您查看模拟结果的范围。代表内燃机的理想角速度源驱动IPMSG。IPMSG为负载R1和R2提供低压电源。在t = 0.4秒时，开关关闭，增加负载。

平行HEV中的IPMSM扭矩控制

一种简化的并联混合动力汽车。一个内置永磁同步电机(IPMSM)和一个内燃机(ICE)提供车辆推进。IPMSM可以在驱动和发电两种模式下运行。车辆传动和差速器采用固定比齿轮减速模型。车辆控制器子系统将驾驶员输入转换为扭矩命令。车辆控制策略被实现为statflow®状态机。ICE Controller子系统控制内燃机的扭矩。驱动控制器子系统控制IPMSM的转矩。范围子系统包含允许您查看模拟结果的范围。

混合动力汽车的IPMSM转矩控制

内部永磁同步机（IPMSM）推动简化串联混合动力电动车（HEV）。连接到高压电池的理想DCDC转换器，通过受控的三相转换器将IPMSM提供。内燃机驱动发电机对高压电池充电。车辆传动和差速器采用固定比齿轮减速模型。车辆控制器子系统将驱动器输入转换为IPMSM和生成器的相关命令。驱动控制器子系统控制IPMSM的转矩。控制器包括基于多速率PI的控制结构。开环扭矩控制的速率比闭环电流控制的速率慢。控制器的任务调度被实现为StateFlow®状态机。范围子系统包含允许您查看模拟结果的范围。

串并联混合动力汽车的IPMSM转矩控制

一种简化的串并联混合动力汽车。一个内置永磁同步电机(IPMSM)和一个内燃机(ICE)提供车辆推进。在行驶过程中，ICE还使用发电机为高压电池充电。车辆传动和差速器采用固定比齿轮减速模型。车辆控制器子系统将驾驶员输入转换为扭矩命令。车辆控制策略被实现为statflow®状态机。ICE Controller子系统控制内燃机的扭矩。发电机控制器子系统控制发电机的转矩。驱动控制器子系统控制IPMSM的转矩。范围子系统包含允许您查看模拟结果的范围。

IPMSM扭矩控制在Axle-Drive HEV中

内部永磁同步机（IPMSM）推动简化的轴驱动电动车。高压电池通过受控三相转换器向IPMSM提供。IPMSM可以在驱动和发电两种模式下运行。使用固定比率齿轮减速模型实现车辆传动和差异。车辆控制器子系统将驱动器输入转换为相关的扭矩命令。驱动控制器子系统控制IPMSM的转矩。控制器包括基于多速率PI的控制结构。开环扭矩控制的速率比闭环电流控制的速率慢。控制器的任务调度被实现为StateFlow®状态机。范围子系统包含允许您查看模拟结果的范围。

IPMSM速度控制

控制基于内部永磁同步机（IPMSM）的汽车电气牵引驱动器中的转子角速度。高压电池通过受控三相转换器向IPMSM提供。根据负载，IPMSM在电动机和生成模式中运行。一个理想的扭矩源提供负载。范围子系统包含允许您查看模拟结果的范围。控制子系统包括多速率PI基级联控制结构，其具有外角速度控制回路和两个内部电流控制回路。控制子系统中的任务调度被实现为StateFlow®状态机。在一秒秒的模拟中，角速度需求为0 rpm，500 rpm，2000 rpm，然后是3000 rpm。高于1630 rpm，IPMSM以现场弱化模式进入。

SM扭矩控制

在同步电机(SM)的电牵引驱动的转矩控制。高压电池通过控制定子绕组的三相变换器和控制转子绕组的四象限斩波器给SM供电。一个理想的角速度源提供负载。控制子系统采用开环方法控制转矩，闭环方法控制电流。在每个样品瞬间，扭矩要求转换为相关的电流参考。当前控制是基于pi的。仿真在电机和发电机模式中使用了几个转矩步骤。任务调度是作为statflow®状态机实现的。可视化子系统包含允许您查看仿真结果的范围。

SM速度控制

控制基于同步机（SM）的电牵引驱动器中的转子角速度。高压电池通过控制定子绕组的三相变换器和控制转子绕组的四象限斩波器给SM供电。一个理想的扭矩源提供负载。控制子系统包括多速率PI基级联控制结构，其具有外角速度控制回路和三个内部电流控制回路。控制子系统中的任务调度被实现为StateFlow®状态机。可视化子系统包含允许您查看仿真结果的范围。

开关磁阻机速度控制

控制基于开关的磁阻机（SRM）电驱动器中的转子速度。直流电压源通过受控的三臂桥向SRM馈送。转换器导通和关闭角度保持恒定。

同步磁阻机速度控制

控制基于同步磁阻机（SYNRM）电气驱动器中的转子角速度。高压电池通过受控三相转换器馈送SYNRM。一个理想的扭矩源提供负载。控制子系统包括一个基于pi的多速率级联控制结构。控制结构具有外角速度控制回路和两个内部电流控制回路。可视化子系统包含允许您查看仿真结果的范围。

具有传感器控制的三相异步驱动

利用传感器转子磁场定向控制对异步电机(ASM)的运行进行控制和分析。该模型显示了主要的电路，有三个附加的子系统，包括控制、测量和范围。控制子系统包含两个控制器:一个用于电网侧变换器(AC/DC)，一个用于机器侧变换器(DC/AC)。scope子系统包含两个时间范围:一个用于电网侧变换器，一个用于ASM。执行模型时，频谱分析器打开并显示用于A相电源电流的频率数据。

具有无传感器控制的三相异步驱动

使用无传感器转子现场对照控制和分析异步机（ASM）的操作。该模型显示了主要的电路，有三个附加的子系统，包括控制、测量和范围。控制子系统包含两个控制器:一个用于电网侧变换器(AC/DC)，一个用于机器侧变换器(DC/AC)。scope子系统包含两个时间范围:一个用于电网侧变换器，一个用于ASM。执行模型时，频谱分析器打开并显示用于A相电源电流的频率数据。

三相PMSM驱动器

Wye卷绕和δ卷绕构造中的永磁同步机（PMSM）和用于典型混合动力车辆的逆变器。逆变器直接连接到车辆电池，但您还可以在其间实现DC-DC转换器级。您可以使用此模型来设计PMSM控制器，通过选择架构和增益来实现所需的性能。要检查IGBT开启和关闭的时序，可以使用更详细的N沟道IGBT块更换IGBT器件。对于完整的车辆建模，您可以使用电机和驱动器（系统级）块摘要具有基于能量的模型的PMSM，逆变器和控制器。GMIN电阻为接地提供了非常小的电导，从而在使用变速步骤求解器时改善了模型的数值。

参考文献

[1] Krause, P.， O. Wasynczuk, S. D. Sudhoff和S. Pekarek。电机与驱动系统分析。Piscatawy，NJ：Wiley-Ieee Press，2013。

扩展能力

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

也可以看看

块

克拉克到帕克角变换|克拉克变换|逆克拉转换|逆园变换|公园克拉角变换

在R2017B中介绍

公园的变换

描述

方程式

港口