Motor Control Blockset™提供了一个参数估计工具,可以准确估计电机参数。利用估计的电机参数对电机模型进行仿真,设计控制系统。因此,电机模型参数估计的仿真响应与被测电机的行为接近。
参数估计工具确定了永磁同步电机的这些电机参数:
阶段电阻(R年代)
d和问轴电感(ld和l问)
反电势恒定(Ke)
电动机惯性(J)
摩擦常数(F)
参数估计工具接受所需的最小输入,在目标硬件上运行测试,并显示估计的参数。
参数估计工具需要通过正交编码器、霍尔传感器或无传感器磁链观测器检测电机位置。传感器位置检测需要霍尔或正交编码器传感器校准的电机被测。
确保PMSM处于空载状态。
如果您使用霍尔传感器:
确保PMSM上有霍尔传感器。
校准霍尔传感器偏移量。说明,请参阅永磁同步电动机霍尔偏置校准.
如果您正在使用正交编码器传感器:
确保PMSM有正交编码器传感器。
校准正交编码器偏移量。说明,请参阅PMSM电机的正交编码器偏移校准.
请注意
如果你设置传感器的选择字段无传感器
时,可跳过位置传感器校准步骤。
本例仅支持以下硬件配置:万博1manbetx
德州仪器F28069M控制卡配置:
F28069M控制卡
drv8312 - 69 m - kit逆变器
带有霍尔或正交编码器传感器的PMSM
直流电源
请注意
DRV8312-69M-KIT板在板的电源部分有一个已知的问题。由于这个限制,该板不支持所有霍尔传感器类型。万博1manbetx例如不支持Teknic M-2310P电机的霍尔传万博1manbetx感器。
德州仪器LAUNCHXL-F28379D配置:
LAUNCHXL-F28379D控制器
BOOSTXL-DRV8305逆变器
带有霍尔或正交编码器传感器的PMSM
直流电源
要运行参数估计,您需要这些产品:s manbetx 845
电机控制Blockset
定点工具箱™
仅为了构建目标模型,您需要以下可选产品:s manbetx 845
嵌入式编码器®
德州仪器C2000™处理器的嵌万博1manbetx入式编码器支持包
对于F28069M控制卡配置:
将F28069M控制卡连接到DRV8312-69M-KIT逆变板的J1上。
将电机三相连接到逆变板上的MOA、MOB、MOC。
将直流电源连接到逆变器板上的PVDDIN。
如果使用霍尔传感器,请将霍尔编码器输出连接到逆变器板上的J10。
如果您使用正交编码器传感器,将正交编码器引脚(G, I, A, 5V, B)连接到逆变器板上的J4。
对于LAUNCHXL-F28379D配置:
将逆变器板连接到控制板上,使BOOSTXL的J1、J2与LAUNCHXL的J1、J2对齐。
将电机三相连接到BOOSTXL逆变板上的MOTA、MOTB、MOTC。
将直流电源连接到BOOSTXL逆变器板的PVDD和GND。
如果使用霍尔传感器,将霍尔传感器输出连接到LAUNCHXL上的QEP_B(配置为eCAP)。
如果您使用正交编码器传感器,将正交编码器引脚(G, I, A, 5V, B)连接到LAUNCHXL控制器板上的QEP_A。
有关这些连接的详细信息,请参见硬件连接.
有关模型设置的更多细节,请参见模型配置参数.
对于LAUNCHXL-F28379D,加载一个示例程序到CPU2,例如,使用GPIO31 (c28379D_cpu2_blink.slx
),以确保CPU2不会被错误地配置为使用CPU1的单板外设。
参数估计工具包括目标模型和宿主模型。模型之间使用串行通信接口进行通信。有关详细信息,请参见Host-Target沟通.
在主机型号中输入待测试电机的系统详细信息。目标模型使用算法对电机进行测试并估计电机参数。主机模型启动这些测试并显示估计的参数。
要打开参数估计主机模型,输入以下命令:
open_system (“mcb_param_est_host_read.slx”);
在主机模型中输入这些细节以准备工作区:
选择董事会—选择目标硬件和逆变器组合。
通信端口—指定要配置的串口。从列表中选择可用端口。有关详细信息,请参见找到通信端口.
需要输入-输入电机规格数据。您可以从电机数据表或电机铭牌上获得这些值。
输入直流电压—逆变器的直流供电电压(伏特)。
标称电流-电机的额定电流(安培)。
额定速度—电机的额定转速(rpm)。
双极-电机极对数。
额定电压-电机的额定电压(伏特)。
位置偏移量-位置(霍尔编码器或正交编码器)传感器偏移值(单位位置)(参见永磁同步电动机霍尔偏置校准,PMSM电机的正交编码器偏移校准,单位系统)。
传感器的选择-您正在使用的位置传感器的类型。您可以选择以下值之一:
QEP
-如果您使用连接到电机上的正交编码器传感器,请选择此选项。
大厅
-如果您正在使用电机中的霍尔传感器,请选择此选项。
无传感器
—如果您想使用通量的观察者无传感器位置估计块代替位置传感器。关于此块的详细信息,请参见通量的观察者.
总QEP缝-正交编码器传感器中可用的狭缝数目。默认情况下,该字段有一个值1000
.
请注意
当更新需要输入,考虑以下限制:
电机的额定转速必须小于25000转/分。
这些测试保护硬件不受过流故障的影响。然而,为了确保这些故障不会发生,保持电机的额定电流(输入标称电流字段)小于逆变器支持的最大电流。万博1manbetx
如果您使用基于SMPS的直流电源,出于安全考虑,请设置电源的安全电流限制。
在使用参数估计工具开始测试之前,您应该下载二进制文件(.hex
/.out
),由目标模型生成到目标硬件。下载二进制文件有两个工作流程:
工作流1:构建和部署目标模型:
使用此工作流生成和部署目标模型的代码。确保按下Ctrl + D使用来自主机模型的所需输入细节来更新工作区。
单击参数估计主机模型中的一个超链接,以打开目标模型(针对您正在使用的硬件):
基于F28069M的控制器连接到霍尔或正交编码器传感器:
mcb_param_est_f28069_DRV8312
基于F28379D的控制器连接霍尔或正交编码器传感器:
mcb_param_est_f28379D_DRV8305
对于基于F28379D的控制器,采用无传感器通量的观察者布洛克:
mcb_param_est_sensorless_f28379D_DRV8305
点击构建、部署和启动在硬件选项卡以将目标模型部署到硬件。
请注意
忽略警告信息“配置参数对话框”的“诊断”页面中的多任务数据存储选项为无
由模型顾问显示,通过单击总是忽略按钮。这是预期工作流程的一部分。
工作流2:手动下载目标模型:
使用此工作流部署二进制文件(.hex
/.out
),通过使用第三方工具手动创建目标模型(工作流不需要代码生成)。此工作流程仅适用于Teknic M-2310P电机。
定位二进制文件(.hex
/.out
),地点如下:
< matlabroot > \工具箱\ mcb \ mcbexamples \ mcb_param_est_f28069_DRV8312.out
< matlabroot > \工具箱\ mcb \ mcbexamples \ mcb_param_est_f28379D_DRV8305.out
打开第三方工具来部署二进制文件(.hex
/.out
)。
下载并运行二进制文件(.hex
/.out
)在目标硬件上。
使用以下步骤来运行Motor Control Blockset参数估计工具:
确保部署了二进制文件(.hex
/.out
),并更新主机模型中所需的详细信息。
在主机型号中,单击运行在模拟选项卡以运行参数估计测试。
参数估计过程需要不到一分钟的时间来执行测试。您可以忽略测试期间产生的哔哔声。
主机模型显示成功完成测试后估计的电机参数。
该工具使用以下算法来估计参数:
电机电阻(R) -该工具使用欧姆定律来估计这个值。
电机电感(ld和l问) -该工具使用频率注入方法来估计这些值。
EMF (Ke) -该工具测量电流和电压,并使用电机方程来估计这个值。
永磁通量(λ) -该工具使用估计的反EMF常数来估计这个值。
摩擦常数(B) -该工具通过使用在恒定速度下运行的电机的扭矩方程来估计这个值。
惯性(J) -该工具通过使用延迟测试来估计这个值。
额定转矩-该工具通过使用电机的永磁通量估算值来估算这个值。
当参数估计测试完成时测试状态领导变绿。
如果测试被中断,则测试状态变红。当LED变红时,再次运行主机模型以重新运行参数估计测试。
在紧急情况下,你可以手动转动运行停止滑动开关停止停止参数估计测试的位置。此外,模型中断参数估计测试,并将这些led变为红色,以保护硬件免受以下故障:
过流故障(从电源输入的实际电流大于标称电流所述价值需要输入主机模型部分)
欠压故障(输入直流电压低于80%时发生)输入直流电压所述价值需要输入主机模型部分)
串行通信故障
您可以导出估计的电机参数,并进一步使用他们的仿真和控制系统设计。
要出口,请单击保存参数将估计的参数保存至MAT (.mat
)文件。
要查看保存的参数,请加载MAT (.mat
)文件的MATLAB®工作区。MATLAB将参数保存在一个名为motorParam
在工作区中。
点击开放模式来创建一个新的Simulink万博1manbetx®模型与PMSM电机块。电机座采用motorParam
结构变量从MATLAB工作空间。