映射的电动机

映射电动机和驱动电路操作在转矩控制模式

库:
动力总成Blockset /推进电机和逆变器
车辆动力学Blockset /动力/推进

描述

的映射的电动机块实现映射电动机和驱动电路操作在转矩控制模式。输出转矩跟踪参考转矩需求,包括一个运动反应和drive-response时间常数。使用块快速系统级模拟当你不知道详细的电机参数,例如,对于电机功率和扭矩平衡研究。块假设由于机械负载的速度波动不会影响电动机转矩跟踪。

您可以指定:

端口配置,输入转矩和速度。
电机转矩范围——转矩速度信封或最大电动机功率和扭矩。
电损失——单一的操作点,测量效率,或衡量的损失。如果你有基于模型的标定工具箱™,你可以几乎校准测量损失表。

电机转矩

指定的扭矩和速度范围块允许,在电机转矩选项卡,参数化的,选择其中一个选项。

设置	块实现
`表格式高频矩信封`	速度范围指定为一组数据点和相应的最大扭矩值。
`最大扭矩和功率`	指定范围和最大扭矩和最大力量。

对这两种方法中,块实现了类似的一个信封。

情节的扭矩和速度指示允许稳态操作

电力损失

指定电力损失,电力损失选项卡,参数化损失,选择其中一个选项。

设置	块实现
`单一的效率测量`	这些术语,以单一度量值: 固定损失独立的扭矩和速度,P₀。使用P₀考虑到固定转换损失。 torque-dependent电力损失kτ²,在那里k是一个常数,τ转矩。代表了铜绕组电阻损失。 speed-dependent电力损失k_wω²,在那里k_w是一个常数,ω是速度。代表铁由于涡流损失。
`损失数据表`	损失的查找表,是一个函数的运动速度和负载扭矩。如果你有基于模型的标定工具箱,点击标定地图事实上校准使用测量数据的二维查找表。
`列表与温度损失数据`	损失查找表,是一个函数的运动速度,负载力矩和操作温度。如果你有基于模型的标定工具箱,点击标定地图事实上校准使用测量数据的三维查找表。
`效率数据表`	二维查找表,效率是电动机的速度和负载扭矩的函数: 您提供的效率值转换成损失,使用列表损失进行模拟。忽略了效率值为零速度或转矩为零。损失时假定为零速度或转矩为零。使用线性插值来确定损失。为低速和低扭矩提供列表数据,根据需要,所需的低功率条件下的精度水平。不推断损失值的速度和转矩震级超过表的范围。
`表数据和温度效率`	三维查找表,效率是一个函数的运动速度,负载力矩,和操作温度: 您提供的效率值转换成损失,使用列表损失进行模拟。忽略了效率值为零速度或转矩为零。损失时假定为零速度或转矩为零。使用线性插值来确定损失。为低速和低扭矩提供列表数据,根据需要,所需的低功率条件下的精度水平。不推断损失值速度、转矩或温度大小超过表的范围。

最佳实践,使用损失数据表而不是效率数据表:

效率为零速度或零转矩定义变得生病。
你可以占固定损失仍然存在的零速度或转矩。

请注意

由于电动机系统损失,可以画一个电流当电动机转矩为零。

虚拟校准

如果你有基于模型的标定工具箱,可以几乎校准测量损失查找表。

在电力损失选项卡,设置参数化损失是:
- 损失数据表
- 列表与温度损失数据
点击标定地图。

通过这些任务对话框的步骤。

任务

描述

损失数据导入

从文件导入该损失数据。例如,开放< matlabroot >/工具箱/ autoblks / autoblksshared / mbctemplates / MappedMotorDataset.xlsx。

有关更多信息,请参见使用数据(基于模型的标定工具箱)。

参数化损失	必需的数据
`损失数据表`	电动机转速,rad / s 电动机转矩,N·m 功率损耗,
`列表与温度损失数据`	电动机转速,rad / s 电动机转矩,N·m 电机温度、K 功率损耗,

收集汽车数据在稳态操作条件。数据应包括电动机转速、扭矩和温度工作范围。

过滤或编辑数据,选择编辑应用程序。基于模型的标定工具箱数据编辑器打开。

生成响应模型

基于模型的标定工具箱使用测试计划以适应数据高斯过程模型(gpm)。

评估或调整响应模型的匹配程度,选择编辑应用程序。基于模型的标定工具箱模型浏览器打开。有关更多信息,请参见模型评估(基于模型的标定工具箱)。

生成校准

基于模型的标定工具箱校准响应模型和生成校准表。

评估校准或调整,选择编辑应用程序。基于模型的标定工具箱笼浏览器打开。有关更多信息,请参见校准查找表(基于模型的标定工具箱)。

更新块参数

更新这些参数校准。

参数化损失	参数
`损失数据表`	向量的速度(w)列表损失,w_eff_bp 向量的扭矩(T)列表损失,T_eff_bp 相应的损失,losses_table
`列表与温度损失数据`	向量的速度(w)列表损失,w_eff_bp 向量的扭矩(T)列表损失,T_eff_bp 矢量表的温度损失,Temp_eff_bp 相应的损失,losses_table_3d

电池电流

块计算使用机械功率的电池电流,功率损耗,电池电压。积极的当前显示电池放电。负电流表示电池充电。

$B 一个 t t 一个米 p = \frac{米 e c h P w r + P w r l o 年代年代}{B 一个 t t V o l t}$

方程使用这些变量。

BattVolt	电池电压
MechPwr	机械功率
PwrLoss	功率损耗
BattCurr	电池电流

权力的会计

电力会计、块实现了这些方程。

总线信号			描述	变量	方程
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` 积极的信号指示功率流到块中。消极的信号指示功率流的块。	`PwrMtr`	机械功率	P_非常贴切	$P_{米 o t} = ω_{米} T_{e}$
	`PwrTrnsfrd` 积极的信号指示功率流到块中。消极的信号指示功率流的块。	`PwrBus`	电力	P_公共汽车	$P_{b u 年代} = P_{米 o t} + P_{l o 年代年代}$
	`PwrNotTrnsfrd` 消极的信号指示功率损耗。	`PwrLoss`	电机功率损耗	P_损失	$P_{年代 t o r e d} = ω_{米} {\dot{ω}}_{米} J$
	`PwrStored` 积极的信号指示功率增益。	`PwrStoredShft`	电机功率存储	P_str	$P_{l o 年代年代} = - (P_{米 o t} + P_{l o 年代年代} - P_{年代 t o r e d})$

方程使用这些变量。

T_e	电机输出轴扭矩
ω	电机轴的速度
J	电动机惯性

港口

输入

全部展开

BattVolt- - - - - -电池电压
`标量`

电池电压,BattVolt在V。

TrqCmd- - - - - -吩咐电动机转矩
`标量`

电动机转矩,关税配额_cmd在N·m。

依赖关系

创建这个输入端口端口配置中,选择转矩。

MtrSpd- - - - - -电机输出轴转速
`标量`

电机轴的速度,地铁_{社会民主党}在rad / s。

依赖关系

创建这个输入端口端口配置中,选择速度。

输出

全部展开

信息- - - - - -总线信号
公共汽车

总线信号包含这些块的计算。

信号			描述	单位
`MechPwr`			机械功率	W
`PwrLoss`			内部逆变器和电机功率损耗	N·m
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrMtr`	机械功率	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrBus`	电力	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrLoss`	电机功率损耗	W
	`PwrStored`	`PwrStoredShft`	电机功率存储	W

BattCurr- - - - - -电池电流
`标量`

电池电流消耗或需求,我_棉絮,在一个。

MtrTrq- - - - - -电动机转矩
`标量`

电机输出轴扭矩,地铁_关税配额在N·m。

MtrSpd- - - - - -电机轴的速度
`标量`

电机轴的速度,地铁_{社会民主党}在rad / s。

依赖关系

创建这个输出端口,端口配置中,选择转矩。

参数

全部展开

块的选择

端口配置- - - - - -选择端口配置
`转矩`(默认)|`速度`

这个表总结了端口配置。

端口配置	创建端口
`转矩`	前哨`MtrSpd`
`速度`	输入`MtrSpd`

标定地图- - - - - -校准与测量数据表
`选择`

如果你有基于模型的标定工具箱,可以几乎校准测量损失查找表。

在电力损失选项卡,设置参数化损失是:
- 损失数据表
- 列表与温度损失数据
点击标定地图。

通过这些任务对话框的步骤。

任务

描述

损失数据导入

从文件导入该损失数据。例如,开放< matlabroot >/工具箱/ autoblks / autoblksshared / mbctemplates / MappedMotorDataset.xlsx。

有关更多信息,请参见使用数据(基于模型的标定工具箱)。

参数化损失	必需的数据
`损失数据表`	电动机转速,rad / s 电动机转矩,N·m 功率损耗,
`列表与温度损失数据`	电动机转速,rad / s 电动机转矩,N·m 电机温度、K 功率损耗,

收集汽车数据在稳态操作条件。数据应包括电动机转速、扭矩和温度工作范围。

过滤或编辑数据,选择编辑应用程序。基于模型的标定工具箱数据编辑器打开。

生成响应模型

基于模型的标定工具箱使用测试计划以适应数据高斯过程模型(gpm)。

生成校准

基于模型的标定工具箱校准响应模型和生成校准表。

评估校准或调整,选择编辑应用程序。基于模型的标定工具箱笼浏览器打开。有关更多信息,请参见校准查找表(基于模型的标定工具箱)。

更新块参数

更新这些参数校准。

参数化损失	参数
`损失数据表`	向量的速度(w)列表损失,w_eff_bp 向量的扭矩(T)列表损失,T_eff_bp 相应的损失,losses_table
`列表与温度损失数据`	向量的速度(w)列表损失,w_eff_bp 向量的扭矩(T)列表损失,T_eff_bp 矢量表的温度损失,Temp_eff_bp 相应的损失,losses_table_3d

电机转矩

参数化- - - - - -选择类型
`表格式高频矩信封`(默认)|`最大扭矩和功率`

设置	块实现
`表格式高频矩信封`	速度范围指定为一组数据点和相应的最大扭矩值。
`最大扭矩和功率`	指定范围和最大扭矩和最大力量。

对这两种方法中,块实现了类似的一个信封。

情节的扭矩和速度指示允许稳态操作

矢量的旋转速度,w_t- - - - - -旋转的速度
`[0 375 750 800]`(默认)|`向量`

旋转速度为容许稳态操作,在rad / s。为了避免糟糕的表现是因为无限边坡在高频矩曲线,指定一个向量的旋转速度连续不包含重复的值。

依赖关系

创建这个参数,参数化参数,选择表格式高频矩信封。

向量的最大扭矩值,T_t- - - - - -转矩
`(0.09 0.08 0.07 0)`(默认)|`向量`

最大扭矩值允许的稳定状态,在N·m。

依赖关系

创建这个参数,参数化参数,选择表格式高频矩信封。

最大扭矩,torque_max- - - - - -转矩
`。1`(默认)|`标量`

最大容许电动机转矩,在N·m。

依赖关系

创建这个参数,参数化参数,选择最大扭矩和功率。

最大功率,power_max- - - - - -权力
`30.`(默认)|`标量`

最大允许电机功率,W。

依赖关系

创建这个参数,参数化参数,选择最大扭矩和功率。

转矩控制时间常数,Tc- - - - - -时间常数
`0.02`(默认)|`标量`

时间常数的汽车司机跟踪需求转矩,在年代。

电力损失

参数化损失- - - - - -选择类型
`单一的效率测量`(默认)|`损失数据表`|`效率数据表`

设置	块实现
`单一的效率测量`	这些术语,以单一度量值: 固定损失独立的扭矩和速度,P₀。使用P₀考虑到固定转换损失。 torque-dependent电力损失kτ²,在那里k是一个常数,τ转矩。代表了铜绕组电阻损失。 speed-dependent电力损失k_wω²,在那里k_w是一个常数,ω是速度。代表铁由于涡流损失。
`损失数据表`	损失的查找表,是一个函数的运动速度和负载扭矩。如果你有基于模型的标定工具箱,点击标定地图事实上校准使用测量数据的二维查找表。
`列表与温度损失数据`	损失查找表,是一个函数的运动速度,负载力矩和操作温度。如果你有基于模型的标定工具箱,点击标定地图事实上校准使用测量数据的三维查找表。
`效率数据表`	二维查找表,效率是电动机的速度和负载扭矩的函数: 您提供的效率值转换成损失,使用列表损失进行模拟。忽略了效率值为零速度或转矩为零。损失时假定为零速度或转矩为零。使用线性插值来确定损失。为低速和低扭矩提供列表数据,根据需要,所需的低功率条件下的精度水平。不推断损失值的速度和转矩震级超过表的范围。
`表数据和温度效率`	三维查找表,效率是一个函数的运动速度,负载力矩,和操作温度: 您提供的效率值转换成损失,使用列表损失进行模拟。忽略了效率值为零速度或转矩为零。损失时假定为零速度或转矩为零。使用线性插值来确定损失。为低速和低扭矩提供列表数据,根据需要,所需的低功率条件下的精度水平。不推断损失值速度、转矩或温度大小超过表的范围。

最佳实践,使用损失数据表而不是效率数据表:

效率为零速度或零转矩定义变得生病。
你可以占固定损失仍然存在的零速度或转矩。

请注意

由于电动机系统损失,可以画一个电流当电动机转矩为零。

电机和驱动整体效率,滚开- - - - - -效率
`One hundred.`(默认)|`标量`

块定义了整体效率为:

$η = One hundred. \frac{τ_{0} ω_{0}}{τ_{0} ω_{0} + P_{0} + k τ_{0}^{2} + k_{w} ω_{0}^{2}}$

方程使用这些变量。

τ₀	扭矩测量的效率
ω₀	速度测量效率
P₀	固定损失独立的扭矩和速度
$k τ_{0}^{2}$	Torque-dependent电力损失
k_wω²	Speed-dependent铁损

在初始化块解决了效率方程k。与转子阻尼块忽略损失。