逆园变换

实现DQ0.来美国广播公司转变

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库:
Simscape /电气/控制/数学变换

描述

的逆园变换块将一个旋转参考系中的时域直接、正交和零分量转换为一个三相系统中的分量一个bc参考系。通过实现Park变换的不变版本，该模块可以在旋转参考系中保存系统的有功和无功功率。对于平衡系统，零分量等于零。

您可以配置块来对齐一个-轴的三相系统的任一个d——或者问旋转参考帧的轴 -t= 0.附图示出了定子绕组的磁轴的方向一个bc参照系和旋转d-问参考帧在哪里：

的一个-AXIS和问-AXIS最初对齐。
的一个-AXIS和d-AXIS最初对齐。

在这两种情况下，角度θ.＝ω.t，在哪里

θ.是角度之间的角度一个和问轴的问-轴对齐或之间的角度一个和d轴的d设在对齐。
ω.是旋转速度d-问参考系。
t是时间，在初始对齐中。

这些数字显示了等效平衡的各个组件的时间响应DQ0.和美国广播公司为一个:

对齐的一个-相向量问-轴
对齐的一个-相向量d-轴

定义方程式

的逆园变换块实现对象的转换一个步,问-axis对齐

$［ \begin{matrix} 一个 \\ b \\ c \end{matrix} ］＝［ \begin{matrix} 罪（ θ. ） & COS. （ θ. ） & 1 \\ 罪（ θ. - \frac{2 π}{3.} ） & COS. （ θ. - \frac{2 π}{3.} ） & 1 \\ 罪（ θ. + \frac{2 π}{3.} ） & COS. （ θ. + \frac{2 π}{3.} ） & 1 \end{matrix} ］［ \begin{matrix} d \\ 问 \\ 0 \end{matrix} ］，$

地点:

d和问是旋转参考系中两轴系统的组成部分。
一个，b，和c三相系统的组成部分是否在一个bc参考系。
0是静止参考帧中的双轴系统的零分量。

对于幂不变量一个步,问-axis对齐，块使用此等式实现变换：

$［ \begin{matrix} 一个 \\ b \\ c \end{matrix} ］＝ \sqrt{\frac{2}{3.}} ［ \begin{matrix} 罪（ θ. ） & COS. （ θ. ） & \sqrt{\frac{1}{2}} \\ 罪（ θ. - \frac{2 π}{3.} ） & COS. （ θ. - \frac{2 π}{3.} ） & \sqrt{\frac{1}{2}} \\ 罪（ θ. + \frac{2 π}{3.} ） & COS. （ θ. + \frac{2 π}{3.} ） & \sqrt{\frac{1}{2}} \end{matrix} ］［ \begin{matrix} d \\ 问 \\ 0 \end{matrix} ］．$

对于一个一个步,d-axis对齐，块使用此等式实现变换：

$［ \begin{matrix} 一个 \\ b \\ c \end{matrix} ］＝［ \begin{matrix} COS. （ θ. ） & - 罪（ θ. ） & 1 \\ COS. （ θ. - \frac{2 π}{3.} ） & - 罪（ θ. - \frac{2 π}{3.} ） & 1 \\ COS. （ θ. + \frac{2 π}{3.} ） & - 罪（ θ. + \frac{2 π}{3.} ） & 1 \end{matrix} ］［ \begin{matrix} d \\ 问 \\ 0 \end{matrix} ］．$

该块实现了幂不变式一个步,d-axis对齐

$［ \begin{matrix} 一个 \\ b \\ c \end{matrix} ］＝ \sqrt{\frac{2}{3.}} ［ \begin{matrix} COS. （ θ. ） & - 罪（ θ. ） & \sqrt{\frac{1}{2}} \\ COS. （ θ. - \frac{2 π}{3.} ） & - 罪（ θ. - \frac{2 π}{3.} ） & \sqrt{\frac{1}{2}} \\ COS. （ θ. + \frac{2 π}{3.} ） & - 罪（ θ. + \frac{2 π}{3.} ） & \sqrt{\frac{1}{2}} \end{matrix} ］［ \begin{matrix} d \\ 问 \\ 0 \end{matrix} ］．$

港口

输入

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`DQ0.`- - - - - -d-问轴和零组件
向量

在旋转参考系中，系统的直轴和正交轴分量以及零分量。

数据类型:单|双倍的

`θ._{美国广播公司}`- 旋转角度
标量|在弧度

旋转参考系的角位置。这个参数的值等于到向量的极坐标距离一个-phase在美国广播公司参考帧到最初对齐的轴DQ0.参考系。

数据类型:单|双倍的

输出

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`美国广播公司`- - - - - -一个- ，b- - - - - -,c步组件
向量

三相系统的组成部分美国广播公司参考系。

数据类型:单|双倍的

参数

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`功率不变`-幂不变变换
关闭(默认)|开启

选择保持有功和无功功率一个bc参考系。

`阶段 - 轴对准`- - - - - -DQ0.参考帧对齐
`Q轴`(默认)|`D轴`

对齐的一个的相向量美国广播公司参照系d——或者问旋转参考系的-轴。

模型的例子

电机功率计

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。该控制器采用基于多速率pi的控制结构。开环转矩控制的速度比闭环电流控制的速度慢。控制器的任务调度被实现为statflow®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

一种内置式永磁同步电机(IPMSM)，在简化的48V汽车系统中用作起动器/发电机。该系统包括48V电网和12V电网。内燃机(ICE)用基本的机械块表示。IPMSM作为一个电机运行，直到ICE达到怠速，然后它作为一个发电机运行。IPMSM为48V网络供电，其中包含R3电源消费者。48V网络为12V网络供电，12V网络有两个用户:R1和R2。总的模拟时间(t)为0.5秒。在t = 0.05秒时，ICE打开。在t = 0.1秒时，R3开关打开。在t = 0.3秒时，R2接通并增加12V电网的负载。 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转矩控制

基于电牵引驱动的混合励磁同步电机的转矩控制。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。仿真使用了几个转矩步骤在电机和发电机模式。可视化子系统包含允许您查看模拟结果的范围。

HESM速度控制

控制混合励磁同步机（HESM）电牵引驱动器中的转子角速度。永磁体和励磁绕组激发了HESM。高压电池通过用于定子绕组的受控三相转换器，通过控制的四个象限斩波器，用于转子绕组。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。控制结构具有外角速度控制回路和三个内部电流控制回路。可视化子系统包含允许您查看模拟结果的范围。

IPMSG电压稳定

基于内置永磁同步发电机(IPMSG)的混合动力汽车低压发电系统的控制。控制子系统包括一个基于pi的多速率级联控制结构，该结构具有一个外部电压控制环和两个内部电流控制环。Control子系统中的任务调度是作为statflow®状态机实现的。scope子系统包含允许您查看模拟结果的作用域。一个理想的角速度源，代表一个内燃机，驱动IPMSG。IPMSG为负载R1和R2提供低压电源。在t = 0.4秒时，开关闭合，负载增加。

平行HEV中的IPMSM扭矩控制

一种简化的并联混合动力电动车（HEV）。内部永磁同步机（IPMSM）和内燃机（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驱动器输入转换为扭矩命令。车辆控制策略实现为StateFlow®状态机。冰控制器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。scope子系统包含允许您查看模拟结果的作用域。

IPMSM系列HEV中的扭矩控制

内置永磁同步电机(IPMSM)推动简化串联混合动力汽车(HEV)。一个理想的DCDC变换器，连接到高压电池，通过一个受控的三相变换器给IPMSM供电。由内燃机驱动的发电机给高压电池充电。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IPMSM和发电机的相关命令。驱动控制器子系统控制IPMSM的转矩。该控制器采用基于多速率pi的控制结构。开环转矩控制的速度比闭环电流控制的速度慢。控制器的任务调度被实现为statflow®状态机。scope子系统包含允许您查看模拟结果的作用域。

IPMSM扭矩控制在串联平行的HEV中

简化的串联平行混合动力电动车（HEV）。内部永磁同步机（IPMSM）和内燃机（ICE）提供车辆推进。冰也使用发电机在驾驶期间重新充电高压电池。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扭矩命令。车辆控制策略实现为StateFlow®状态机。冰控制器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扭矩。驱动控制器子系统控制IPMSM的转矩。scope子系统包含允许您查看模拟结果的作用域。

轴驱动混合动力汽车的IPMSM转矩控制

内置永磁同步电机(IPMSM)推动简化的轴驱动电动汽车。高压电池通过一个可控的三相变换器给IPMSM供电。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相关的扭矩命令。驱动控制器子系统控制IPMSM的转矩。该控制器采用基于多速率pi的控制结构。开环转矩控制的速度比闭环电流控制的速度慢。控制器的任务调度被实现为statflow®状态机。scope子系统包含允许您查看模拟结果的作用域。

IPMSM速度控制

对基于内置永磁同步电机(IPMSM)的汽车电牵引电机转子角速度进行了控制。高压电池通过一个可控的三相变换器给IPMSM供电。根据负载的不同，IPMSM可以在电机和发电两种模式下运行。一个理想的扭矩源提供负载。scope子系统包含允许您查看模拟结果的作用域。控制子系统包括一个基于pi的多速率级联控制结构，该结构具有一个外部角速度控制环和两个内部电流控制环。Control子系统中的任务调度是作为statflow®状态机实现的。在1秒的模拟过程中，角速度需求分别为0 rpm、500 rpm、2000 rpm和3000 rpm。在1630 rpm以上，IPMSM进入磁场弱化模式。

SM转矩控制

控制基于同步机（SM）的电气牵引驱动器中的扭矩。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多个扭矩步骤。任务调度实现为StateFlow®状态机。可视化子系统包含允许您查看模拟结果的范围。

SM速度控制

控制基于电牵引驱动的同步电机转子角速度。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。控制子系统包括一个基于pi的多速率级联控制结构，该结构具有一个外部角速度控制环和三个内部电流控制环。Control子系统中的任务调度是作为statflow®状态机实现的。可视化子系统包含允许您查看模拟结果的范围。

同步磁阻电机速度控制

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。控制子系统包括多速率PI基级联控制结构。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模拟结果的范围。

带有传感器控制的三相异步驱动

控制和分析异步机（ASM）的操作使用敏感的转子现场控制。该模型显示主电路，具有三个附加子系统，包含控件，测量和范围。控件子系统包含两个控制器：一个用于网格侧转换器（AC / DC），一个用于机器侧转换器（DC / AC）。范围子系统包含两个时间范围：一个用于网格侧转换器，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。

三相异步驱动无传感器控制

使用无传感器转子现场对照控制和分析异步机（ASM）的操作。该模型显示主电路，具有三个附加子系统，包含控件，测量和范围。控件子系统包含两个控制器：一个用于网格侧转换器（AC / DC），一个用于机器侧转换器（DC / AC）。范围子系统包含两个时间范围：一个用于网格侧转换器，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。

参考

[1] Krause，P.，O. wasynczuk，S. D. Sudhoff和S. Pekarek。电机和驱动系统分析。Piscatawy, NJ: Wiley-IEEE出版社，2013。

扩展功能

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

另请参阅

块

克拉克公园角变换|克拉克变换|克拉克逆变换|停到克拉克角变换|公园变换

介绍了R2017b

逆园变换