主要内容

滑模观测器

计算转子的电气位置和机械速度

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  • 电机控制模块/无传感器估计器

描述

的滑模观测器块通过使用PMSM的单位电压和电流值来计算PMSM的电气位置和机械速度α-和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 我 α β d t ＝ Φ 我 α β + Γ V α β − Γ e α β

我 α β ＝ ［ 我 α 我 β ］ T

V α β ＝ ［ V α V β ］ T

e α β ＝ ［ e α e β ］ T ＝ ［ − ψ ω e 罪 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的操作:

我 ＾ α β （ k + 1 ） P ． U ＝ 一个 我 ＾ α β （ k ） P ． U + V r 一个 t e d 我 r 一个 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 （ 我 r 一个 t e d （ 我 ＾ α β （ k ） P ． U − 我 α β （ k ） P ． U ） ） − ϑ α β （ k ） P ． U ）

一个 ＝ e Φ T 年代

B ＝ ∫ 0 T 年代 e Φ τ d τ

f 0 ＝ F 0 F 年代

F 年代 ＝ 1 T 年代

地点:

  • e α ， 我 α 为定子反电动势和α轴电流。

  • e β ， 我 β 是定子反电动势和电流为β轴。

  • v α ， v β 为定子电源电压。

  • R 为定子电阻。

  • l 为定子电感。

  • ψ 是由永磁体引起的磁链。

  • ω e 为电角速度。

  • θ e 为转子的电气位置。

  • t 是时候了。

  • T 年代 为采样周期。

  • k 为样本计数。

  • V r 一个 t e d 为每单位1对应的标称电压。

  • 我 r 一个 t e d 为每单位1对应的标称电流。

  • Z 为吸引函数。

  • f 0 为滤波器的截止频率，以每个样本的周期为单位。

  • F 0 为每秒周期的截止频率。

  • F 年代 为采样频率，单位为采样每秒。

  • ϑ α β （ k ） 是估计的反EMF。

调优

使用当前观察者获得和滑动面限制参数来调优块。

  • 提高稳定性，增加稳定性滑动面限制或减少当前观察者获得．

  • 为了减少失真，减小当前观察者获得或增加滑动面限制．

港口

输入

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每单位电压分量沿α静止轴αβ参考系。

数据类型:单|双|不动点

每单位电压分量沿β静止轴αβ参考系。

数据类型:单|双|不动点

每单位电流分量沿α静止轴αβ参考系。

数据类型:单|双|不动点

每单位电流分量沿β静止轴αβ参考系。

数据类型:单|双|不动点

重置并重启块算法处理的脉冲(真值)。

数据类型:单|双|不动点

输出

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估计的转子电气位置。

数据类型:单|双|不动点

转子的估计机械速度。

数据类型:单|双|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)。

块可支持的最大转速值(以RPM为单位)。金宝app对于超过此值的速度，块生成不正确的输出。

电机中可用的极对数目。

施加在PMSM上的最大相位电压。有关详细信息,请参见单位系统．

提供给PMSM的最大可测量电流。有关详细信息,请参见单位系统．

请注意

的滑模观测器块可能偶尔显示警告消息'检测到溢出．＇

模型的例子

永磁同步电机无传感器磁场定向控制

永磁同步电机无传感器磁场定向控制

采用磁场定向控制技术对三相永磁同步电机的转速进行控制。关于FOC的详细信息请参见面向场控制(FOC)。

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第四届智能与先进系统国际会议(ICIAS2012)，吉隆坡，2012，第439-444页（doi: 10.1109 / ICIAS.2012.6306234）

[２]张燕和V. Utkin，“电动机器的滑模观察者——概述”，工业电子学会2002第28届年会。IECON 02，塞维利亚，2002，第3卷，第1842-1847页。（doi: 10.1109 / IECON.2002.1185251）

［3］陈建平，“永磁同步电机无传感器矢量控制的离散时间滑模观测器”，机械工程学报，2004IEEE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］郭振国，“基于无传感器控制的SPMSM滑模观测器的设计”，中国电机工程学报，vol . 18, no . 2, pp . 341 - 3462015 IEEE电气传动无传感器控制(SLED)研讨会，悉尼，新南威尔士州，2015，第1-6页。（doi: 10.1109 / SLED.2015.7339255）

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™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。

另请参阅

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主题

介绍了R2020a

电机控制模块文档

金宝app

无刷直流电动机控制简介

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