电机控制块集

电机控制算法的设计与实现

电机控制BlockSet™提供Simulink万博1manbetx®用于创建和调整无刷电机磁场定向控制和其他算法的块。  模块包括Park和Clarke变换、无传感器观测器、磁场削弱、空间矢量发生器和FOC自动调谐。您可以使用块集中包含的电机和逆变器模型在闭环仿真中验证控制算法。

区块集参数估计工具在电机硬件上运行预定义的测试,以准确估计定子电阻、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,以分析控制器设计。

参考示例显示如何验证桌面仿真中的控制算法,并生成Compact C CodeThat支持生产实施所需的执行率。万博1manbetx参考实施例还可用于实现由块集支持的电机控制硬件套件的算法。万博1manbetx

开始:

参考例子

使用完全组装的示例模型启动您的电机控制设计。

仿真与代码生成

使用完全组装的参考示例作为设计和实施表面安装和内部永磁同步电机(PMSM)、感应电机和无刷直流电机(BLDC)磁场定向控制算法的起点。使用这些示例模型在闭环仿真中测试和验证算法设计,然后重用相同的模型来生成和部署嵌入式代码。

电机控制套件

使用参考示例来快速生成紧凑且快速的C代码,以实现用于多个支持的电机控制硬件套件的电机控制算法。万博1manbetx直接从Simulink模型自动构建和部署到目标微处理器,以测试电机硬件上的算法。万博1manbetx与主机通信并控制这些目标应用程序。

电机控制算法

使用针对代码生成优化的块设计电机控制算法。

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。万博1manbetx使用六步换向块来控制BLDC电机。

代码生成

生成快速、紧凑的浮点或定点代码,以便在嵌入式微控制器(带有嵌入式编码器)上实现。通过实时执行评测评估当前环路性能。

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快速控制原型

使用Simulink real time和Speedgoat电机控制套件实时测试控制万博1manbetx算法。该套件包括一个完整的软件/硬件包,用于运行和测试使用模拟和数字I/O在Speedgoat实时目标硬件上的电机控制块集开发的无刷直流电机控制算法。

Speedgoat电动机控制套件。

传感器解码器和观察员

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处理来自霍尔传感器、正交编码器和旋转变压器的信号,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。

观察员

利用滑模观测器和磁链观测器模块实现无传感器磁场定向控制。使用这些模块根据测量的电压和电流计算永磁同步电机和感应电机的转子电气位置和机械速度。估算磁通量和机械扭矩。在生成嵌入式代码之前,调整观测器参数并在仿真中验证观测器的操作。

使用滑模观察块的位置和速度估计。

控制器自动运行

自动调整电流和速度回路增益。

初始控制器调整

基于电机和变频参数,自动计算初始PI控制器的速度和电流循环增益。提供的脚本通过计算和绘制当前循环的根轨迹,BODE图和步进响应来帮助您分析当前循环动态和频域中的时间和频域(使用控制系统工具箱)。

测试电机硬件上计算的控制器收益。

磁场定向控制自动调谐装置

使用磁场定向控制自动调谐块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(使用Simulink控制设计)。根据电厂模型调整模拟增益。您还可以使用Speedgoat目标计算机(使用Simulink实时)根据电机驱动硬件实时调整增益。万博1manbetx

电机参数估计

自动识别电机参数。

预构建的仪器测试

通过使用提供的参考示例,在电机上运行预定义测试,确定永磁同步电机的定子电阻、d轴和q轴电感、反电动势、惯性和摩擦参数。您可以使用霍尔传感器、正交编码器或无传感器观察员进行这些测试。

参数估计仪表板

从主机上的Simulink模型启动和控制参数估计。万博1manbetx将估计值保存到参数化电机模型并计算控制器增益。

运动模型

建立线性平均值电机和逆变器动力学模型。

电机和逆变器模型

使用实现线性集总参数电机模型的块,对表面安装的永磁同步电机、内部永磁同步电机和感应电机进行建模和仿真。使用仪器化测试确定的值对这些模型进行参数化。将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,以进行快速闭环仿真。

模拟PMSM和逆变器。

使用Simscape Electrical进行高保真建模

使用Simsceel电气™模型和模拟非线性电动机动力学以及逆变器中的理想或详细切换。测试您的面向现场控制算法,这些控制算法与这些高保真电机和逆变器型号,模拟包含非线性和切换效果。

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