电机控制Blockset

设计并实现电机控制算法

Motor Control Blockset™提供Simulink金宝app®块创建和调谐磁场定向控制和其他算法的无刷电机。 模块包括Park和Clarke变换、无传感器观察者、场弱化、空间矢量发生器和FOC自动调谐器。您可以验证控制算法在闭环仿真使用电机和变频器模型包括在模块集。

Blockset参数估计工具在电机硬件上运行预定义的测试,以精确估计定子电阻,D轴和Q轴电感,反电动势,惯性和摩擦。您可以将这些电机参数值合并到闭环仿真中以分析您的控制器设计。

参考示例展示了如何 验证桌面仿真中的控制算法,并生成紧凑的C代码 ,以支持生产实现所需的执行率。金宝app参考示例也可用于实现由模块集支持的电机控制硬件套件的算法。金宝app

开始:

参考例子

使用完全组装的示例模型跳转电机控制设计。

仿真和代码生成

使用完全组装的参考例子作为用于设计和实施面向现场安装和内部永磁同步电动机(PMSM),感应电动机和无刷直流电电机(BLDC)的面向现场控制算法的起始点。使用这些示例模型在闭环仿真中测试和验证算法设计,然后重用相同的型号以生成和部署嵌入式代码。

电机控制套件

使用参考示例快速生成紧凑和快速的C代码,以实现几个支持的电机控制硬件工具包的电机控制算法。金宝app自动构建和部署应用程序到您的目标微处理器直接从Simulink模型,以测试电机硬件算法。金宝app从主机与这些目标应用程序通信并控制它们。

运动控制算法

设计电机控制算法使用块优化的代码生成。

控制算法设计

使用公园,克拉克,PI控制器,空间矢量发电机,每个安培(MTPA),现场弱化和感应电动机滑动速度估计块,以创造针对Simulink中的PMSM和感应电机的面向现场控制算法。金宝app使用六步换向块来控制BLDC电机。

代码生成

在嵌入的微控制器(具有嵌入式编码器)上,生成快速和紧凑的浮动或固定点代码。使用实时执行分析评估电流循环性能。

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快速控制原型设计

使用Simulink real和Speedgoat电机控制工具包实时测试控制算法。金宝app该套件包括一个完整的软件/硬件包,以运行和测试无刷直流电机控制算法开发的电机控制模块在Speedgoat实时目标硬件上使用模拟和数字I/O。

高速山羊电机控制套件。

传感器解码器和观察者

实现传感器和无传感器电机控制算法。

传感器解码器

使用参考示例来校准霍尔传感器和正交编码器的偏移。然后,使用传感器解码器块来处理来自Hall传感器,正交编码器和RegarVers的信号,以计算转子位置和速度。

电机控制块集中的传感器解码器库。

观察人士

使用滑动模式观察器和通量观测器块实现无传感器场导向控制。使用这些块来计算来自测量的电压和电流的PMSMS和感应电机的转子电气位置和机械速度。估计磁通量和机械扭矩。在生成嵌入式代码之前调整观察者参数并验证模拟中的观察者操作。

使用滑模观测器块进行位置和速度估计。

控制器自动调谐

自动调谐电流和速度环。

初始控制器调优

基于电机和逆变器参数自动计算速度和电流环的初始PI控制器增益。提供的脚本可以帮助您通过计算和绘制根轨迹、波德图和当前环路的阶跃响应(使用控制系统工具箱)来分析时间和频率域的当前环路动力学。

在电机硬件上测试计算的控制器增益。

定向控制自动调谐

使用磁场定向控制自动调谐块来调整磁场定向控制器的速度和电流环路增益,以实现每个环路的指定带宽和相位裕度(与Simulink控制设计)。金宝app根据植物模型调整模拟中的增益。您还可以使用Speedgoat目标计算机(使用Simulink real-time)实时调整电机驱动硬件的增益。金宝app

运动参数估计

自动识别电机参数。

预先构建的仪器测试

通过使用在电机上运行预定义测试的参考例,识别PMSM电机的定子电阻,D轴和Q轴电感,反电动势,惯性和摩擦参数。您可以使用Hall传感器,正交编码器或无传感器观察者进行这些测试。

参数估计仪表板

在上位机上利用Simulink模型进行参数估计和控制。金宝app保存估计值以参数化电机模型和计算控制器增益。

汽车模型

模型线性平均值电机和变频器动力学。

电机和变频器型号

建模和模拟您的表面安装pmms,内部pmms,和感应电机使用块,实现线性集总参数电机模型。用仪器测试确定的值对这些模型进行参数化。将您的控制器模型与电机模型和提供的平均值逆变器模型相结合,用于快速闭环仿真。

对PMSM和逆变器进行建模。

Simscape Electrical的更高保真度建模

使用Simscape Electrical™建模和仿真非线性电机动力学和逆变器中的理想或详细开关。针对这些高保真电机和逆变器模型,用包含非线性和开关效应的模拟测试你的面向磁场的控制算法。

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