主要内容

使用推荐硬件估算PMSM参数

本示例使用推荐的德州仪器™硬件确定永磁同步电机(PMSM)的参数。该工具确定这些参数:

  • 相抵抗,$ {R_s} $(欧姆)

  • d而且轴电感,$ {L_d} $而且$ {L_q} $(亨利)

  • 反电动势不变,$ {K_e} $(Vpk_LL/krpm,其中Vpk_LL为线对线测量峰值电压)

  • 电动机惯性,$ J $(Kg.m ^ 2)

  • 摩擦常数,B美元(新墨西哥州)

该示例接受所需的最小输入,在目标硬件上运行测试,并显示估计的参数。

注意:本例不支持模拟。金宝app使用一个受支持的硬件配置来运行金宝app此示例。

先决条件

参数估计工具需要由正交编码器、霍尔传感器或无传感器磁链观测器检测到的电机位置。要使用位置传感器正确检测电机位置,请校准连接在被测电机上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。

如果您正在使用霍尔传感器:

  • 确保PMSM配置霍尔传感器。

如果您正在使用正交编码器传感器:

  • 确保PMSM有正交编码器传感器。

注意:如果你设置传感器的选择主机模型中的字段无传感器时,可跳过位置传感器校准步骤。

金宝app支持的硬件

本例只支持以下硬件配置:金宝app

德州仪器™F28069M控制卡配置:

  • F28069M控制卡

  • drv8312 - 69 m - kit逆变器

  • 带有霍尔或正交编码器传感器的PMSM

  • 直流电源

注意:DRV8312-69M-KIT单板的电源部分存在已知问题。由于这种限制,该电路板不支持所有霍尔传感器类型。金宝app例如不支持Teknic M-2310P电机的霍尔传金宝app感器。

德州仪器LAUNCHXL-F28379D配置:

  • LAUNCHXL-F28379D控制器

  • BOOSTXL-DRV8305逆变器

  • 带有霍尔或正交编码器传感器的PMSM

  • 直流电源

需要MathWorks®产品下载188bet金宝搏

要运行参数估计,您需要以下产品:下载188bet金宝搏

  • 电机控制块集™

  • 定点设计师™

  • 嵌入式编码器®

  • 德州仪器C2000处理器的嵌入金宝app式编码器支持包

准备硬件

对于F28069M控制卡配置:

1.将F28069M控制卡连接到DRV8312-69M-KIT逆变板J1上。

2.将电机三相连接到逆变板上的MOA、MOB、MOC。

3.直流电源连接到逆变器板上的PVDDIN。

4.如果使用霍尔传感器,将霍尔传感器编码器输出连接到逆变器板上的J10。

5.如果使用的是正交编码器传感器,请将正交编码器引脚(G, I, a, 5V, B)连接到逆变器板的J4上。

对于LAUNCHXL-F28379D配置:

1.将逆变器板与控制板连接,使BOOSTXL的J1、J2与LAUNCHXL的J1、J2对齐。

2.将电机三相连接到BOOSTXL逆变板上的MOTA、MOTB、MOTC。

3.直流电源连接到BOOSTXL逆变板的PVDD和GND。

4.如果使用霍尔传感器,则将霍尔传感器输出连接到LAUNCHXL上的QEP_B(配置为eCAP)。

5.如果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LAUNCHXL控制板上的QEP_A。

有关这些连接的详细信息,请参见硬件连接

有关模型设置的详细信息,请参见型号配置参数

对于LAUNCHXL-F28379D,将示例程序加载到CPU2,例如,使用GPIO31 (c28379D_cpu2_blink.slx),确保CPU2不会被错误地配置为使用CPU1的单板外设。

参数估计工具

参数估计工具包括目标模型和主机模型。模型之间通过使用串行通信接口进行通信。详情请参见Host-Target沟通

在主机模型中输入有关硬件设置和被测电机的详细信息。目标模型使用算法对电机进行测试并估计电机参数。主机模型启动所需的测试并显示估计的参数。

准备工作空间

打开参数估计主机模型.您也可以使用此命令打开主机型号:

open_system (“mcb_param_est_host_read.slx”);

在主机模型中输入这些细节来准备工作空间:

  • 选择董事会—选择目标硬件和逆变器组合。

  • 通信端口—在“Host Serial Setup”块参数对话框中选择Serial端口名称硬件所连接到的。从列表中选择可用的端口。详情请参见寻找通信端口

  • 需要输入-输入电机规格和硬件设置数据。您可以从电机数据表或电机铭牌中获得这些值。

-输入直流电压—逆变器直流供电电压(伏特)。

-标称电流-电机的额定电流(安培)。

-额定速度—电机的额定转速(RPM)。

-双极—电机的极对数。

-额定电压—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(每单位位置)(见永磁同步电机霍尔偏置校准永磁同步电机正交编码器偏置校准,单位系统

-传感器的选择-您使用的位置传感器类型。您可以选择以下值之一:

-QEP-如果您正在使用连接到电机的正交编码器传感器,请选择此选项。

-大厅-如果您正在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Flux Observer无传感器位置估计块而不是位置传感器,请选择此选项。有关此块的详细信息,请参见Flux Observer通量的观察者

-总QEP狭缝—正交编码器传感器可用的狭缝数。缺省情况下,该字段有值1000

注意:当更新需要输入,考虑以下限制:

  • 电机的额定转速必须小于25000转/分。

  • 这些测试保护硬件不受过电流故障的影响。但是,为确保这些故障不发生,保持电机的额定电流(输入标称电流字段)小于逆变器支持的最大电流。金宝app

  • 如果使用smps供电的直流电源,出于安全考虑,请对电源设置安全限流。

部署目标模型

在使用参数估计工具开始测试之前,您需要下载二进制文件(.hex/.out)生成的目标模型到目标硬件中。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

使用此工作流为目标模型生成和部署代码。确保你按了Ctrl + D要使用来自主机模型的所需输入值更新工作空间。

单击参数估计主机模型中的一个超链接,打开目标模型(用于您正在使用的硬件):

点击构建、部署和启动硬件选项卡将目标模型部署到硬件。

注意:忽略警告信息“配置参数对话框”的“诊断”页中的“多任务数据存储”选项为“无”控件,由模型顾问显示总是忽略按钮。这是预期工作流程的一部分。

工作流2:手动下载目标模型

使用此工作流部署二进制文件(.hex/.out),通过使用第三方工具手动生成目标模型(工作流不需要代码生成)。此工作流程仅对Teknic M-2310P电机有效。

  • 定位二进制文件(.hex/.out)在下列地点:

-< matlabroot >\toolbox\mcb\ mcbesamples \mcb_param_est_f28069_DRV8312.out

-< matlabroot >\toolbox\mcb\ mcbesamples \mcb_param_est_sensorless_f28069_DRV8312.out

-< matlabroot >\toolbox\mcb\ mcbeexamples \mcb_param_est_f28379D_DRV8305.out

-< matlabroot >\toolbox\mcb\ mcbesamples \mcb_param_est_sensorless_f28379D_DRV8305.out

注意:的文件mcb_param_est_f28069_DRV8312.out而且mcb_param_est_f28379D_DRV8305.out采用固定正交编码器的狭缝数1000.因此,在设置所需输入时传感器的选择QEP在主机型号中,您只能将这些文件用于连接到正交编码器传感器的电机1000(例如,Teknic M-2310P电机)。

  • 打开第三方工具部署二进制文件(.hex/.out).

  • 下载并运行二进制文件(.hex/.out)在目标硬件上。

估计电机参数

使用以下步骤运行电机控制块集参数估计工具:

1.确保部署二进制文件(.hex/.out),传送到目标硬件,并在主机模型中更新所需的详细资料。

2.在主机型号中,检查是否存在运行停止滑块开关位置为运行.然后,单击运行模拟TAB运行参数估计测试。

3.参数估计过程执行测试的时间不到一分钟。您可以忽略测试过程中产生的哔哔声。

4.主机模型在成功完成测试后显示估计的电机参数。

该工具使用以下算法来估计参数:

  • 相抵抗,$ {R_s} $-该工具使用欧姆定律来估计这个值。

  • d轴电感,$ {L_d} $—该工具采用频率注入法估算这些值。

  • 轴电感,$ {L_q} $—该工具采用频率注入法估算这些值。

  • 反电动势不变,$ {K_e} $-该工具测量电流和电压,并使用电动机方程来估计这个值。

  • 电动机惯性,$ J $-该工具通过使用延迟测试来估计该值。

  • 摩擦常数,B美元-该工具通过使用电机以恒定速度运行的扭矩方程来估计该值。

参数估计测试完成后,将测试状态LED变为绿色。

如果测试中断,则测试状态LED变成红色。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,您可以手动打开运行停止滑块切换到停止停止参数估计测试的位置。此外,该模型中断参数估计测试,并将这些led变为红色,以保护硬件不受以下故障的影响:

1.过流故障(实际输入的电源电流超过额定电流时产生的故障)标称电流的值需要输入主机模型的部分)

2.欠压故障(当输入直流电压低于电源电压的80%时发生)输入直流电压的值需要输入主机模型的部分)

3.串口通信故障

保存估计参数

您可以导出估计的电机参数,并进一步将其用于仿真和控制系统设计。

若要导出,请单击保存参数将估计的参数保存在MAT (.mat)文件。

要查看已保存的参数,请加载MAT (.mat)文件在MATLAB®工作空间。MATLAB将参数保存在一个名为motorParam在工作空间中。

点击开放模式用PMSM电机块创建一个新的Si金宝appmulink®模型。电机块使用motorParam结构变量从MATLAB工作空间。