本例采用磁场定向控制(FOC)技术来控制三相永磁同步电动机(PMSM)的速度。FOC算法需要转子位置反馈,该反馈由霍尔传感器获得。有关FOC的详细信息,请参阅磁场定向控制(FOC).
本例使用霍尔传感器来测量转子位置。霍尔效应传感器根据施加的磁场强度来改变其输出电压。PMSM由三个相隔120度的霍尔传感器组成。具有这种设置的PMSM可以提供六种二进制状态的有效组合(例如,001,01,011,100,101和110)。传感器以60度的倍数提供转子的角位置,控制器使用它来计算角速度。然后控制器可以使用角速度来计算转子的精确角位置。
该示例包括以下模型:
您可以将这些模型用于模拟和代码生成。您也可以使用open_system命令来打开Simulink®模型。金宝app例如,对于基于F28069M的控制器使用以下命令:
open_system (‘mcb_永磁同步电机_foc_hall_f28069m.slx’);
有关可用于不同硬件配置的型号名称,请参阅生成代码并将型号部署到目标硬件部分中的所需硬件主题。
模拟模型:
1.的模型:mcb_pmsm_foc_大厅_f28069m
电机控制块集™
定点设计器™
2.的模型:mcb_pmsm_foc_hall_f28379d
电机控制块集™
要生成代码并部署模型,请执行以下操作:
1.的模型:mcb_pmsm_foc_大厅_f28069m
电机控制块集™
嵌入式编码器®
德州仪器C2000处理器的嵌入式金宝app编码器支持包
定点设计器™
2.的模型:mcb_pmsm_foc_hall_f28379d
电机控制块集™
嵌入式编码器®
德州仪器C2000处理器的嵌入式金宝app编码器支持包
定点设计器™ (仅用于优化代码生成)
1.获取电机参数。我们为Simulink®模型提供默认电机参数,您可以将其替换为电机数据表或其他来源的值。金宝app
但是,如果您有电机控制硬件,则可以使用电机控制块集参数估计工具估计您要使用的电机的参数。有关说明,请参阅使用推荐硬件估计PMSM参数.
参数估计工具更新摩托帕姆变量(在MATLAB®工作空间中),带有估计的电机参数。
2.如果您从数据表或其他来源获得电机参数,请更新与Simulink®模型相关的模型初始化脚本中的电机参数和逆变器参数。金宝app说明,请参阅从电机参数估计控制增益.
如果使用参数估计工具,则可以更新逆变器参数,但不更新模型初始化脚本中的电机参数。脚本将自动从更新的脚本中提取电机参数摩托帕姆工作空间变量。
这个例子支持模拟。金宝app按照以下步骤模拟模型。
1.打开此示例中包含的模型。
2.要模拟模型,请单击跑在模拟标签。
3.要查看和分析模拟结果,请单击数据检查在模拟标签。
本节指导您生成代码并在目标硬件上运行FOC算法。
本例使用主机和目标模型。主机模型是控制器硬件板的用户界面。您可以在主机计算机上运行主机模型。使用主机模型的先决条件是将目标模型部署到控制器硬件板。主机模型使用串行通信命令目标Simulink®模型并在闭环控制中运行电机。金宝app
所需的硬件
本示例支持这些硬件配置。金宝app也可以使用目标模型名称打开模型对应的硬件配置,从MATLAB®命令提示符。
F28069M控制器卡+DRV8312-69M-KIT逆变器:mcb_pmsm_foc_大厅_f28069m
有关与上述硬件配置相关的连接,请参阅F28069控制卡配置.
LAUNCHXL-F28069M控制器+BOOSTXL-DRV8305逆变器:mcb_pmsm_foc_大厅_f28069m
启动XL-F28379D控制器+(BOOSTXL-DRV8305或BOOSTXL-3PHGANIV)逆变器:mcb_pmsm_foc_hall_f28379d
有关与上述硬件配置相关的连接,请参阅LAUNCHXL-F28069M和LAUNCHXL-F28379D配置.
在目标硬件上生成代码并运行模型
1.对目标模型进行仿真,观察仿真结果。
2.完成硬件连接。
3.该模型自动计算模数转换器(ADC)或电流偏移值。要禁用此功能(默认情况下启用),请将值0更新为模型初始化脚本中的变量inverter.ADCOffsetCalibEnable。
或者,您可以计算ADC偏移值并在模型初始化脚本中手动更新它。说明,请参阅运行三相交流电机在开环控制和校准ADC偏移.
4.计算霍尔传感器偏移值,并将其更新到与目标模型相关的模型初始化脚本中。说明,请参阅永磁同步电机的霍尔偏移校准.
5.打开要使用的硬件配置的目标模型。如果您想更改模型的默认硬件配置设置,请参见模型配置参数.
6.在LAUNCHXL-F28379D的CPU2上加载一个示例程序,例如使用GPIO31 (c28379D_cpu2_blink.slx)操作CPU2蓝色LED的程序,以确保CPU2没有被错误地配置为使用为CPU1准备的单板外设。
7.点击构建、部署和启动在硬件选项卡将模型部署到硬件。
8.在目标模型中,单击宿主模型超链接以打开关联的主机模型。您也可以使用open_system命令打开主机模型。例如,对于基于F28069M的控制器使用以下命令:
open_system (“mcb_host_model_f28069m.slx”);
主机与目标型号的串口通信请参见Host-Target沟通.
9.在主机型号的主机串行设置块掩码中,选择一个端口名.
10.更新主机模型中的参考速度值。
11点击跑在模拟选项卡以运行主机模型。
12将启动/停止电机开关的位置改为On,启动电机运行。
注:当您在硬件上以低参考速度运行此示例时,由于已知问题,PMSM可能无法遵循低参考速度。
13在主机型号的时间范围内观察RX子系统的调试信号。
注:如果使用基于F28379D的控制器,还可以选择要监控的调试信号。