用Simulink和电机控制块集的永磁同步电动机的面向场控制,第1部分:面金宝app向场控制:校准传感器,估计参数和建模
从系列中:基于Simulink和电机控制块集的永磁同步电动机磁场定向控制金宝app
本系列的第一个视频展示了如何使用电机控制块集™:
•校准霍尔传感器和正交编码器的偏移量
•估计电机参数
•建模永磁同步电机(PMSM)和逆变器
学习如何使用传感器解码器块来处理来自传感器和编码器的信号,以计算转子位置和速度。然后使用电机硬件运行预定义的测试,以估计定子电阻、d轴和q轴电感、反电动势、惯性和摩擦。这些电机参数值被合并到由逆变器模型驱动的电机模型中。了解如何在电机控制块集和Simscape电气™中找到这些模型。
你好,每个人。欢迎来到本节“面向场的控制变得简单”。我叫李尚川。我是the MathWorks的应用工程师。我的基地在德克萨斯州的达拉斯。在我加入MathWorks之前,我在威斯康星大学麦迪逊分校攻读博士学位。我的专业是电机控制和多电子学。
所以在这次演讲中,我们将向您展示如何在Simulink中使用基于模型的设计旋转无刷电机。金宝app更具体地说,我们将向您介绍如何在Simulink中开发和控制所有内容,并从模型中生成嵌入式。金宝app因此,让我向您展示如何使用信号和基于模型的设计开发和实现面向场的控制。因此,在我们的讨论中,我们将使用这些关键步骤所涵盖的非常简化的工作流。
因此,对于今天的演示,我们将使用TIC200电机控制套件来说明工作流程。套件包括一个表面安装,电机,F2AX系列微控制器,和DRV8305三相逆变器。因此,我们将从使用ADC测量相电流的传感器校准开始。
校准电流偏置对确保精确的电流测量至关重要。在电机控制模块中,我们提供了ADC偏置校准的参考示例。参考示例包括模型,我们可以生成代码并下载到处理器和主机模型控制目标。
正如你在这里看到的,我们从这个开始从逆变器连接电机,以确保没有面电流通过电机。所以我们生成的模型代码可以获取ADC计数并通过串行[听不清]发送到主机模型。通过读取信号的平均值,a相和b相电流的偏置在这里显示为2300左右。最后,我们将这些偏移输入到手稿中,以便我们以后使用它们进行更密切的控制。
接下来,我们将计算位置传感器偏移量。我们提供的套件可以校准霍尔传感器和正交编码器。但在这里,我们用霍尔传感器作为例子。对于那些对方向控制传感器感兴趣的人,你完全可以跳过这一步。因此,我们将从我们将通过指定电源电压来生成代码的模型开始,在这种情况下,电源电压是20伏。该模型的思想是打开控制器计算位置传感器偏移量,整个传感器一直读取,直到此时位置被命令为0度。
然后,我们将从这个模型生成一个代码并下载到我们的处理器。然后使用主机座右铭开始校准。之后,我们点击这个圆形按钮并开始校准。我们将看到电机将开始旋转,偏移量将自动计算。现在,绿色的LED,在这里,显示电机在正确的方向旋转,这是逆时针。如果不是,电机顺时针方向旋转,LED变成红色,表明我们需要交换电机和逆变器之间的电线。
所以我们的下一步是最大胆的电机的参数估计。我们知道,在可能的仿真中,精确的索赔模型对我们的控制器有更好的设计。在我们的例子中,我们已经有了实际的马达,我们可以利用它。因此,通过电机控制模块,它提供了仪器
测试。我们可以用完处理器来估计电机参数。另一个好处是我们有一个主模型来控制和监控参数估计的过程。我们来看看它是如何工作的。
所以我们从作为用户界面的校训开始。这里,我们定义了所有的参数,标称电压,电流速度和输入电压。我们还根据前面的计算值定义一个主机传感器资产。一旦我们定义了所有这些值,那么,我们就进入一个目标模型,并更新仪器中的值以生成代码。然后我们从主机模型开始参数估计,在电机上传递以估计数据电阻,电感,Ld和Lq, Bemf常数,惯性矩和摩擦系数。
估计过程大概需要30秒。现在,我们可以使用提供的范围来检查我们的利益信号。就像这里,我们看的是速度。现在已经估计了参数,我们可以将它们保存到一个文件中。如果我们在MATLAB中加载这个文件,我们会看到一个带有[听不清]参数值的结构。
之后,我们可以利用周围环境进行精确的闭环FLC模拟和低调谐。所以我们看到了更多的控制块和参数估计功能,如果你已经有了马达,这是很方便的。然而,有时您必须在电源可用之前开始开发。在这种情况下,您可以从数据表周长上升电机前FEA工具,如JMAG,或ANSYS Maxwell,甚至从动态数据导入砂浆参数。有许多使用Simscape电气产品和其他产品的示例和功能可以帮助您做到这一点。下载188bet金宝搏
所以使用Simscape Electrical,我们不仅可以建模物理组件,而且还可以为不同的目的建模不同级别的能力。我的意思是,如果你是助理架构工程师,你可能只关注系统级模拟。例如,你可以用整体参数来模拟整个分布式发电厂。
如果你是一个电气工程师,谁是只关注元件级,空间级仿真,你可以增加非线性模型,看看情况和谐波的影响。而且交易是一个参数线性模型,可以让你运行更快的模拟,至于考虑非线性效应的详细建模,它将需要更长的时间,但可以让你有真实的模拟零售。
好的。现在,我想给你们展示一个演示。我们如何在不同的设施中建模逆变器?正如我们从演示中看到的,我们有从实验中测量的电机参数。所以我们可以模拟电机和电机动力学。在这句箴言中,我们已经提出了建模电机和逆变器的三种变体。
在第一个变体中,我们使用来自电机控制箱集的盒子来建模线性长参数电机动力学。我们在[听不清]值的后缀直接加载估计电机参数到一个块。所以在第一个仿真中,我们可以建模电机。我们可以把逆变器建模为一个平均值装置。
至于第二个[?对于那些对Powertronics中的开关事件感兴趣的人,我们可以使用Simscape Electrical为逆变器的关键信号建模。现在,我们正在建模理想开关逆变器,但我们也可以建模功率半导体,如大多数Fed或igbt。
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