Motor Control Blockset™提供了一个参数估计工具,准确估计电机参数。利用估计的电机参数对电机模型进行仿真,设计控制系统。因此,在估计参数的情况下,电机模型的仿真响应与被测电机的行为非常接近。
参数估计工具确定了永磁同步电机的这些电机参数:
电机参数 | 单位 |
---|---|
相阻力(R.S.) |
欧姆 |
D.和问:轴电感(L.D.和L.问:) |
亨利 |
反电势恒定(K.E.) |
Vpk_LL / krpm (其中VPK_LL是峰值电压线到线测量) |
电动机惯性(j) |
kg.m ^ 2 |
摩擦常数(F) |
新墨西哥州 |
参数估计工具接受最小所需输入,在目标硬件上运行测试,并显示估计的参数。
参数估计工具需要由正交编码器,霍尔传感器或无传感器通量观测器检测到的电机位置。要通过使用位置传感器正确检测电机位置,您需要校准被连接到电机的正交编码器或霍尔传感器。
确保永磁同步电机处于空载状态。
如果您使用的是霍尔传感器:
确保PMSM具有霍尔传感器。
校准霍尔传感器偏移。有关说明,请参阅PMSM电机的霍尔胶印校准。
如果使用正交编码器传感器:
确保PMSM具有正交编码器传感器。
校准正交编码器偏移量。有关说明,请参阅永磁同步电机正交编码器偏移校正。
笔记
如果你设置了传感器选择主机模型中的字段无传感器
,您可以跳过位置传感器校准步骤。
本例只支持以下硬件配置:金宝app
Texas Instruments™F28069M控制卡配置:
F28069M控制卡
drv8312 - 69 m - kit逆变器
具有大厅或正交编码器传感器的PMSM
直流电源
笔记
DRV8312-69M-KIT板在董事会的电源部分中具有已知问题。由于此限制,电路板不支持所有霍尔传感器类型。金宝app例如,它不支持Teknic M-2310P电机的霍金宝app尔传感器。
Texas Instruments LaunchXL-F28379D配置:
LaunchXL-F28379D控制器
BOOSTXL-DRV8305逆变器
具有大厅或正交编码器传感器的PMSM
直流电源
要运行参数估计,您需要这些产品:下载188bet金宝搏
电机控制块集
固定点工具箱™
仅用于构建目标模型,您需要这些可选产品:下载188bet金宝搏
嵌入式编码器®
嵌入式编码器支持包的德州仪器C金宝app2000™处理器
对于F28069M控制卡配置:
将F28069M控制卡连接到DRV8312-69M-KIT逆变器板的J1。
在逆变器板上将电机三相连接到MOA,MOB和MOC。
将DC电源连接到逆变板上的PVDDIN。
如果您使用的是霍尔传感器,请将霍尔传感器编码器输出连接到逆变器板上的J10。
如果您使用正交编码器传感器,请将正交编码器引脚(G,I,A,5V,B)连接到逆变板上的J4。
对于LAUNCHXL-F28379D配置:
将逆变器板连接到控制器板上,使BOOSTXL的J1, J2与LAUNCHXL的J1, J2对齐。
将电机三相连接到BOOSTXL逆变器板上的MOTA,MOTB和MOTC。
将DC电源连接到Boostxl逆变器板上的PVDD和GND。
如果您使用的是霍尔传感器,请将Hall传感器输出连接到LaunchXL上的QEP_B(配置为ECAP)。
如果使用正交编码器传感器,将正交编码器引脚(G, I, a, 5V, B)连接到LAUNCHXL控制器板上的QEP_A。
有关这些连接的详细信息,请参见硬件连接。
有关模型设置的更多详细信息,请参阅模型配置参数。
对于LaunchXL-F28379D,将示例程序加载到CPU2,例如,使用GPIO31操作CPU2蓝色LED的程序(c28379D_cpu2_blink.slx
),确保CPU2没有被误配置为CPU1对应的单板外设。
参数估计工具包括一个目标模型和一个主机模型。模型之间通过串行通信接口进行通信。有关更多详细信息,请参阅Host-Target沟通。
在主机模型中输入有关正在测试的电机的系统详细信息。目标模型使用算法在电机上执行测试并估计电机参数。主机模型启动这些测试并显示估计的参数。
要打开参数估计主机模型,请输入此命令:
open_system ('mcb_param_est_host_read.slx');
在主机模型中输入这些细节以准备工作区:
选择董事会- 选择目标硬件和逆变器组合。
沟通港口- 指定要配置的串行端口。从列表中选择可用的端口。有关更多详细信息,请参阅查找通信港口。
所需输入- 输入电机规范数据。您可以从电机数据表或从电机铭牌获取这些值。
输入直流电压- 变频器(伏特)的直流电电源电压。
名义上- 电机的额定电流(安培)。
名义速度- 电机的额定速度(RPM)。
双极- 电机的杆对数。
标称电压- 电机的额定电压(伏特)。
位置偏移量-位置(霍尔或正交编码器)传感器偏移值(单位位置)(见PMSM电机的霍尔胶印校准那永磁同步电机正交编码器偏移校正,单位系统)。
传感器选择- 您正在使用的位置传感器的类型。您可以选择其中一个值:
QEP.
- 如果使用连接到电机的正交编码器传感器,请选择此选项。
大厅
- 如果使用电机中的霍尔传感器,请选择此选项。
无传感器
- 如果要使用该选项,请选择此选项通量的观察者无传感器位置估计块而不是位置传感器。有关此块的详细信息,请参阅通量的观察者。
总QEP狭缝- 正交编码器传感器中可用的狭缝数。默认情况下,此字段具有值1000
。
笔记
更新时所需输入,考虑这些限制:
电机的额定速度必须小于25000rpm。
测试保护硬件免受过电流故障。但是,为了确保不会发生这些故障,请将电机的额定电流(以标称电流字段输入)小于变频器支持的最大电流。金宝app
如果有基于SMPS的直流电源单元,请为安全原因设置电源的安全电流限制。
在使用参数估计工具开始测试之前,您应该下载二进制文件(.hex.
/。出去
)由目标模型生成到目标硬件中。下载二进制文件有两个工作流程:
工作流1:构建和部署目标模型:
使用此工作流程生成并部署目标模型的代码。确保按Ctrl + D从主机模型中使用所需的输入详细信息更新工作空间。
单击参数估计主机模型中的这些超链接之一以打开目标模型(对于您使用的硬件):
基于f28069m的控制器连接到霍尔或正交编码器传感器:
mcb_param_est_f28069_drv8312.
用于基于f28069m的控制器,使用无传感器通量的观察者堵塞:
mcb_param_est_sensorless_f28069_DRV8312
对于基于F28379D的控制器连接到大厅或正交编码器传感器:
mcb_param_est_f28379d_drv8305.
用于基于f28379d的控制器,使用无传感器通量的观察者堵塞:
mcb_param_est_sensorless_f28379d_drv8305
点击构建,部署和启动在硬件选项卡将目标模型部署到硬件。
笔记
忽略警告信息“配置参数”对话框的“诊断”页面的“多任务数据存储”选项为“无”
由模型顾问显示,单击总是忽略按钮。这是预期工作流程的一部分。
工作流程2:手动下载目标模型:
使用此工作流部署二进制文件(.hex.
/。出去
)通过使用第三方工具手动手动(工作流不需要代码)的目标模型。此工作流仅适用于Teknic M-2310P电机。
查找二进制文件(.hex.
/。出去
),地点如下:
打开第三方工具来部署二进制文件(.hex.
/。出去
)。
下载并运行二进制文件(.hex.
/。出去
)在目标硬件上。
使用以下步骤运行电机控制块集参数估计工具:
确保您部署二进制文件(.hex.
/。出去
)从目标模型生成到目标硬件并更新主机模型中所需的详细信息。
在主机型号中,单击跑步在模拟标签以运行参数估计测试。
参数估计过程需要不到一分钟以执行测试。您可以忽略测试期间产生的蜂鸣声。
在成功完成测试后,主机模型显示估计的电机参数。
该工具使用以下算法来估计参数:
电机阻力(R.) -该工具使用欧姆定律来估计该值。
电机电感(L.D.和L.问:) - 该工具使用频率注入方法来估计这些值。
EMF (K.E.) - 该工具测量电流和电压,并使用电动机方程来估计该值。
永磁通量(λ) -该工具使用估计的反电动势常数来估计这个值。
摩擦常数(B.) - 工具通过使用以恒定速度运行的电动机的扭矩方程估计该值。
惯性(j) - 工具通过使用延迟测试估计该值。
额定扭矩-该工具通过使用电机的永磁通量估计值来估算该值。
当参数估计测试完成时,测试状态LED变成绿色。
如果测试中断,则测试状态LED变红了。当LED变为红色时,再次运行主机模型以重新运行参数估计测试。
在紧急情况下,您可以手动转动运行停止滑块转换为停止停止参数估计测试的位置。此外,模型中断参数估计测试并将这些LED红色打开以保护硬件免受以下故障:
过电流故障(当从电源汲取的实际电流超过时,发生此故障名义上所提及的价值所需输入主机模型的一部分)
欠压故障(当输入直流电压降至低于80%时,发生此故障输入直流电压所提及的价值所需输入主机模型的一部分)
串行通信故障
您可以导出估计的电机参数并进一步使用它们进行仿真和控制系统设计。
要出口,请单击保存参数将估计的参数保存到MAT (。垫
) 文件。
要查看保存的参数,请加载垫(。垫
)在matlab中的文件®工作区。MATLAB将参数保存在一个名为MotorParam.
在工作区中。
点击开放模式创建一个新的Simulink金宝app®具有PMSM电机块的模型。电机块使用MotorParam.
结构变量的MATLAB工作空间。