电机控制BloarSset™提供了一个参数估计工具,可准确估计电机参数。使用估计的电机参数模拟电机模型并设计控制系统。因此,利用电动机模型的估计参数的模拟响应接近被测电机的行为。
参数估计工具确定永磁同步电动机的这些电机参数:
电机参数 | 单位 |
---|---|
相阻力(R年代) |
欧姆 |
d和问轴电感(ld和l问) |
亨利 |
反效率常数(Ke) |
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) |
n.m.s. |
参数估计工具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。
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PMSM处于空载状态。
如果您使用霍尔传感器:
确保PMSM具有霍尔传感器。
校准霍尔传感器偏移量。说明,请参阅PMSM电机的霍尔胶印校准.
如果您使用的是正交编码器传感器:
确保PMSM有正交编码器传感器。
校准正交编码器偏移量。说明,请参阅PMSM电机的正交编码器偏移校准.
请注意
如果你设置传感器的选择字段无传感器
时,可跳过位置传感器校准步骤。
此示例仅支持这些硬件配置:金宝app
Texas Instruments™F28069M控制卡配置:
F28069M控制卡
DRV8312-69M-KIT逆变器
具有大厅或正交编码器传感器的PMSM
直流电源
请注意
DRV8312-69M-KIT板在板的电源部分有一个已知的问题。由于这个限制,该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。
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Blockset
固定点工具箱™
仅为了构建目标模型,您需要以下可选产品:下载188bet金宝搏
嵌入式编码器®
德州仪器C2000™处理器的嵌金宝app入式编码器支持包
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。
如果您使用的是正交编码器传感器,将正交编码器引脚(G, I, a, 5V, B)连接到逆变器板上的J4。
对于LaunchXL-F28379D配置:
将逆变器板安装到控制器板,使得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。
将直流电源连接到BOOSTXL逆变器板的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LaunchXL控制器板上的QEP_A。
有关这些连接的更多详细信息,请参阅硬件连接.
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,加载一个示例程序到CPU2,例如,使用GPIO31 (c28379d_cpu2_blink.slx.
)为了确保CPU2不会错误地配置为使用用于CPU1的电路板外设。
参数估计工具包括目标模型和主机模型。模型通过使用串行通信接口彼此通信。有关详细信息,请参见主机目标沟通.
在主机型号中输入待测试电机的系统详细信息。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,请输入以下命令:
Open_System('mcb_param_est_host_read.slx');
在主机模型中输入这些详细信息以准备工作区:
选择董事会- 选择目标硬件和逆变器组合。
沟通港口—指定要配置的串口。从列表中选择可用端口。有关详细信息,请参见查找通信港口.
需要输入—输入电机规格数据。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- 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)。
额定速度—电机的额定转速(RPM)。
杆对-电机极对数。
额定电压- 电机的额定电压(伏特)。
位置偏移- 位置(大厅或正交编码器)传感器偏移值(每单位位置)(参见PMSM电机的霍尔胶印校准,PMSM电机的正交编码器偏移校准, 和每单位系统)。
传感器的选择-您正在使用的位置传感器的类型。您可以选择以下值之一:
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
- 如果要使用该选项,请选择此选项助焊剂观察者无传感器位置估计块代替位置传感器。关于此块的详细信息,请参见助焊剂观察者.
总QEP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
.
请注意
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流故障的影响。然而,为了确保这些故障不会发生,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
如果配置了基于smps的直流电源,出于安全考虑,请设置电源的安全电流限制值。
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
/.out
)由目标模型生成到目标硬件中。有两个工作流下载二进制文件:
工作流程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.使用来自主机模型的所需输入细节来更新工作区。
单击参数估计主机模型中的一个超链接,以打开目标模型(针对您正在使用的硬件):
基于F28069M的控制器连接到大厅或正交编码器传感器:
mcb_param_est_f28069_drv8312.
对于使用无传感器的基于F28069M的控制器助焊剂观察者布洛克:
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
对于使用无传感器的基于F28379D的控制器助焊剂观察者布洛克:
mcb_param_est_sensorless_f28379d_drv8305
点击构建、部署和启动在里面硬件选项卡将目标模型部署到硬件。
请注意
忽略警告消息Configuration参数对话框的“诊断”页面中的MultiTast数据存储选项为无
由模型顾问显示,通过单击总是忽略按钮。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
/.out
),通过使用第三方工具手动创建目标模型(工作流不需要代码生成)。此工作流程仅适用于Teknic M-2310P电机。
找到二进制文件(.hex
/.out
)在这些位置:
< matlabroot > \工具箱\ mcb \ mcbexamples \ mcb_param_est_f28379D_DRV8305.out
打开第三方工具来部署二进制文件(.hex
/.out
)。
下载并运行二进制文件(.hex
/.out
)在目标硬件上。
使用以下步骤来运行Motor Control Blockset参数估计工具:
确保部署了二进制文件(.hex
/.out
),并更新主机模型中所需的详细信息。
在主机型号中,单击运行在里面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:
电机电阻(R) - 该工具使用欧姆的法律来估计这个价值。
电机电感(ld和l问) - 该工具使用频率注入方法来估计这些值。
回来EMF(Ke) -该工具测量电流和电压,并使用电机方程来估计这个值。
永磁通量(λ.) - 该工具使用估计的反向EMF常数来估计该值。
摩擦常数(B) -该工具通过使用在恒定速度下运行的电机的扭矩方程来估计这个值。
惯性(J) - 工具通过使用延迟测试估计该值。
额定扭矩 - 该工具通过使用电动机的永磁通量的估计值来估计该值。
当参数估计测试完成时,测试状态领导变绿。
如果测试被中断,则测试状态变红。当LED变红时,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,您可以手动转动跑步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,发生此故障名义上价值提到的需要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价值提到的需要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。
要导出,请单击保存参数将估计的参数保存到垫中(.mat
)文件。
要查看保存的参数,请加载垫(.mat
)文件的MATLAB®工作区。MATLAB在命名的结构中保存参数MotorParam.
在工作区。
点击开放式创建一个新的simulink金宝app®具有PMSM电机块的模型。电机块使用MotorParam.
来自MATLAB工作区的结构变量。