主要内容

滑模观测器

计算转子的电气位置和机械速度

  • 图书馆:
  • 电机控制块集/无传感器估计器

描述

这个滑模观测器块通过使用沿轴的每单位电压和电流值来计算永磁同步电机的电气位置和机械速度α-β静止物体的轴αβ参考系。

方程

这些方程描述了块的电气位置和机械速度的计算。

D α β D T = Φ α β + Γ v α β Γ E α β

α β = [ α β ] T

v α β = [ v α v β ] T

E α β = [ E α E β ] T = [ ψ ω E θ E ψ ω E 因为 θ E ]

Φ = [ R L 0 0 R L ]

Γ = [ 1. L 0 0 1. L ]

这些方程通过使用单位值描述离散时间滑模观测器操作:

^ α β ( K + 1. ) P . U = A. ^ α β ( K ) P . U + v R A. T E D R A. T E D B ( v α β ( K ) P . U ϑ α β ( K ) P . U )

ϑ α β ( K + 1. ) P . U = ϑ α β ( K ) P . U + 2. π F 0 × ( Ζ ( R A. T E D ( ^ α β ( K ) P . U α β ( K ) P . U ) ) ϑ α β ( K ) P . U )

A. = E Φ T s

B = 0 T s E Φ τ D τ

F 0 = F 0 F s

F s = 1. T s

哪里:

  • E α , α 是定子反电动势和α轴的电流。

  • E β , β 是β轴的定子反电动势和电流。

  • v α , v β 为定子电源电压。

  • R 是定子电阻。

  • L 是定子电感。

  • ψ 是由永磁体引起的磁链。

  • ω E 是电的角速度。

  • θ E 是转子的电气位置。

  • T 是时候了。

  • T s 为采样周期。

  • K 为样本计数。

  • v R A. T E D 为每单位1对应的标称电压。

  • R A. T E D 是与每单位1对应的标称电流。

  • Z 是吸引函数。

  • F 0 是过滤器的截止频率,以每个样本的周期为单位。

  • F 0 为每秒周期的截止频率。

  • F s 是采样频率,单位为每秒采样数。

  • ϑ α β ( K ) 是估计的反EMF。

调优

使用电流观测器增益滑动面极限用于调整块的参数。

  • 提高稳定性,增加稳定性滑动面极限或者减少电流观测器增益.

  • 为了减少失真,减小电流观测器增益或增加滑动面极限.

港口

输入

全部展开

沿线路的单位电压分量α-静止轴αβ参考系。

数据类型:仅有一个的|双重的|不动点

沿线路的单位电压分量β-静止轴αβ参考系。

数据类型:仅有一个的|双重的|不动点

沿线路的每单位电流分量α-静止轴αβ参考系。

数据类型:仅有一个的|双重的|不动点

沿线路的每单位电流分量β-静止轴αβ参考系。

数据类型:仅有一个的|双重的|不动点

重置和重新启动块算法处理的脉冲(真值)。

数据类型:仅有一个的|双重的|不动点

输出

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转子的估计电气位置。

数据类型:仅有一个的|双重的|不动点

转子的估计机械速度。

数据类型:仅有一个的|双重的|不动点

参数

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观察者参数

吸引函数增益。

吸引函数域的边界层极限。

位置输出的单位。

位置输出的数据类型。

输出速度单位。

速度输出的数据类型。

块执行的两个连续实例之间的固定时间间隔(以秒为单位)。

电机参数

定子相绕组电阻(欧姆)。

定子相绕组电感(在亨利)。

块可以支持的最大速度值(以RPM为单位)。对于超过此值的速度,块生成不正确的输出。金宝app

电机中可用的极对数。

施加在永磁同步电机上的最大相电压。有关详细信息,请参阅单位系统.

提供给永磁同步电机的最大可测量电流。有关详细信息,请参阅单位系统.

笔记

这个滑模观测器块可能偶尔显示警告消息'检测到溢出时自动换行.'

参考文献

[1]黄志强,“基于自适应速度控制的无传感器永磁同步电动机驱动系统的设计与仿真,”2012年第四届智能和先进系统国际会议(ICIAS2012),吉隆坡,2012年,第439-444页(doi: 10.1109 / ICIAS.2012.6306234)

[2]张燕和V.Utkin,“电机的滑模观测器概述,”工业电子学会2002第28届年会。IECON 02,塞维利亚,2002年,第1842-1847页,第3卷。(doi: 10.1109 / IECON.2002.1185251)

[3]T.Bernardes,V.F.Montagner,H.A.Gründling和H.Pinheiro,“永磁同步电机无传感器矢量控制的离散时间滑模观测器”,年IEEE工业电子学汇刊第61卷第1期4,第1679-1691页,2014年4月(doi: 10.1109 / TIE.2013.2267700)

[4]Guo和S.K.Panda,“中高速运行SPMSM无传感器控制的滑模观测器设计,”2015年IEEE电气传动无传感器控制研讨会(SLED),新南威尔士州悉尼,2015年,第1-6页。(doi: 10.1109 / SLED.2015.7339255)

扩展能力

C / c++代码生成
使用Simulink®编码器生成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。

在R2020a中引入