磁场定向控制
利用仿真开发面向现场的控制算法
面向现场的控制为各种电机类型提供最大扭矩,包括各种电机类型的现场弱化控制,包括电感机,永磁同步机(PMSMS)和无刷直流(BLDC)电机。
下面的框图显示了面向字段的控制架构,包括以下组件:
- 电流控制器由两个比例积分控制器组成
- 可选的外环速度控制器和电流参考生成器
- 克拉克,帕克和逆帕克变换之间的固定和旋转同步框架
- 一种空间矢量调制将vα和vβ指令转换为应用于定子绕组的脉宽调制信号的算法
- 保护和辅助功能,包括启动和关机逻辑
- 可选的观测器估计转子角位置,如果无传感器控制是理想的
电机控制工程师指导面向领域的控制执行以下任务:
- 为当前循环开发具有两个PI控制器的控制器架构
- 为可选的外速和位置环开发PI控制器
- 调整所有PI控制器的收益以满足性能要求
- 设计一个空间矢量调制器,用于控制PWM
- 设计了一种观测器算法,用于无传感器控制时转子位置和速度的估计
- 设计每安培最大转矩或磁场弱化控制算法,以产生最佳的id_ref和iq_ref
- 实现计算高效的公园,克拉克和逆园变换
- 设计故障检测和保护逻辑
- 验证和验证控制器在不同操作条件下的性能
- 在微控制器或FPGA上实现固定或浮点的控制器
使用Simulink面向现场的控制设计金宝app®允许您使用多速率仿真来设计、调整和验证控制算法,并在硬件测试之前检测和纠正电机的整个操作范围内的错误。使用Simulink进行仿真,可以减少原型测金宝app试的数量,并验证控制算法对在硬件上测试不实际的故障条件的鲁棒性。您可以:
- 型号各种类型的电机,包括三相同步电机和三相异步电机。您可以创建和切换不同保真度级别的模型,从简单的第一性原理、集总模型到通过导入ANSYS等有限元工具创建的高保真、基于通量的非线性模型®麦克斯韦®,jmag.®和飞兆半。
- 模型电流控制器,速度控制器和调制器。
- 型号逆变电力电子设备。
- 调谐控制系统使用线性控制设计技术获得,例如Bode Plot和Root轨迹以及自动PID调谐等技术。
- 模型启动,关机和错误模式和设计降级和保护逻辑,以确保安全操作。
- 设计估计转子位置和速度的观测器算法。
- 优化id_ref和iq_ref,以确保最小的功率损失,运行高于转子公称转速,并在参数不确定性下正确运行。
- 设计信号调节和I / O通道的处理算法。
- 运行电机和控制器的闭环模拟,以测试正常和异常操作场景的系统性能。
- 自动生成ANSI,ISO或处理器优化的C代码和HDL,以实现快速原型设计,硬件循环测试和生产实现。
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