主要内容

使用霍尔传感器的PMSM面向现场控制

该示例实现了面向现场的控制(FOC)技术,以控制三相永磁同步电动机(PMSM)的速度。FOC算法需要由霍尔传感器获得的转子位置反馈。有关Foc的详细信息,请参阅面向现场控制(FOC)

此示例使用霍尔传感器测量转子位置。霍尔效应传感器根据所施加的磁场的强度而变化其输出电压。PMSM由三个霍尔传感器组成,位于电气120度分开。具有此设置的PMSM可以提供二进制状态的六种有效组合(例如,001,010,011,100,101和110)。传感器在60度的倍数中提供转子的角位置,控制器用于计算角速度。然后,控制器可以使用角速度来计算转子的精确角位置。

楷模

该示例包括这些模型:

  • mcb_pmsm_foc_hall_f28069m.

  • mcb_pmsm_foc_hall_f28379d.

您可以使用这些模型进行仿真和代码生成。您可以使用Open_System命令打开Simulink®模型。万博1manbetx例如,对基于F28069M的控制器使用此命令:

Open_System('mcb_pmsm_foc_hall_f28069m.slx');

对于您可以使用不同硬件配置的模型名称,请参阅“生成代码”中所需的硬件主题,并将模型部署到目标硬件部分。

需要MathWorks®产品s manbetx 845

模拟模型:

1。对于模型:mcb_pmsm_foc_hall_f28069m.

  • 电机控制BlockSet™

  • 固定点设计器™

2。对于模型:mcb_pmsm_foc_hall_f28379d.

  • 电机控制BlockSet™

要生成代码和部署模型:

1。对于模型:mcb_pmsm_foc_hall_f28069m.

  • 电机控制BlockSet™

  • 嵌入式译码器

  • 嵌入式Coder®支持德克萨斯乐万博1manbetx器™C2000™处理器的支持包

  • 固定点设计器™

2。对于模型:mcb_pmsm_foc_hall_f28379d.

  • 电机控制BlockSet™

  • 嵌入式译码器

  • 嵌入式Coder®支持德克萨斯乐万博1manbetx器™C2000™处理器的支持包

  • 固定点设计器™(仅需要优化的代码生成)

先决条件

1。获取电机参数。我们提供默认电机参数使用Simulink®模型,您可以使用电机数据表或其他来源的值替换。万博1manbetx

但是,如果您有电机控制硬件,则可以使用电机控制块集参数估计工具估算要使用的电机的参数。有关说明,请参阅使用电机控制块集参数估计工具估算电机参数

参数估计工具更新MotorParam.变量(在MATLAB®工作区中)具有估计的电机参数。

2。如果从数据表或其他源中获取电机参数,请在与Simulink®模型关联的模型初始化脚本中更新电机参数和逆变器参数。万博1manbetx有关说明,请参阅从电机参数估计控制获得

如果使用参数估计工具,可以更新逆变器参数,但不会更新模型初始化脚本中的电机参数。脚本自动从更新中提取电机参数MotorParam.工作区变量。

模拟模型

此示例支持模拟。万博1manbetx按照以下步骤模拟模型。

1。打开此示例中包含的模型。

2。要模拟模型,请单击在这一点模拟标签。

3。要查看和分析模拟结果,请单击数据检查员在这一点模拟标签。

生成代码并将模型部署到目标硬件

本节指示您在目标硬件上生成代码并运行FOC算法。

此示例使用主机和目标模型。主机模型是控制器硬件板的用户界面。您可以在主机上运行主机模型。使用主机模型的先决条件是将目标模型部署到控制器硬件板。主机模型使用串行通信来命令目标Simulink®模型并在闭环控制中运行电机。万博1manbetx

需要硬件

此示例支持这些硬件配置。万博1manbetx使用目标模型名称(以粗体突出显示)以从MATLAB®命令提示符打开相应硬件配置的模型。

  • F28069M控制器卡+ DRV8312-69M-KIT逆变器:mcb_pmsm_foc_hall_f28069m.

对于与前面的硬件配置相关的连接,请参阅F28069控制卡配置

  • LaunchXL-F28069M控制器+ Boostxl-DRV8305逆变器:mcb_pmsm_foc_hall_f28069m.

  • LaunchXL-F28379D Controller +(Boostxl-DRV8305或BoostxL-3PhganInv)逆变器:mcb_pmsm_foc_hall_f28379d.

对于与前面的硬件配置相关的连接,请参阅LaunchXL-F28069M和LaunchXL-F28379D配置

在目标硬件上生成代码和运行模型

1。模拟目标模型并观察模拟结果。

2。完成硬件连接。

3。该模型自动计算模数转换器(ADC)或当前偏移值。要禁用此功能(默认情况下启用),请将值0更新为模型初始化脚本中的变量逆变器.AdcoffsetCalibenable。

或者,您可以计算ADC偏移值并在模型初始化脚本中手动更新它。有关说明,请参阅在开环控制中运行3相交流电机并校准ADC偏移量

4。计算霍尔传感器偏移值并在与目标模型关联的模型初始化脚本中更新它。有关说明,请参阅PMSM电机的霍尔胶印校准

5。打开要使用的硬件配置的目标模型。如果要更改模型的默认硬件配置设置,请参阅模型配置参数

6。将示例程序加载到LaunchXL-F28379D的CPU2,例如,通过使用GPIO31(C28379D_CPU2_Blink.slx)操作CPU2蓝色LED的程序,以确保CPU2不会错误地配置为使用用于CPU1的电路板外设。

7。点击构建,部署和启动在这一点硬件选项卡将模型部署到硬件。

8。在目标模型中,单击主机模型超链接要打开关联的主机模型。您还可以使用Open_System命令打开主机模型。例如,对基于F28069M的控制器使用此命令:

Open_System('mcb_pmsm_foc_host_model_f28069m.slx');

有关主机与目标模型之间的串行通信的详细信息,请参阅主机目标沟通

9。在主机型号的主机串行设置块掩码中,选择一个端口名称

10。更新主机模型中的参考速度值。

11.点击在这一点模拟标签以运行主机模型。

12.将启动/停止电机开关的位置更改为ON,开始运行电机。

笔记:当您以低参考速度运行硬件上的此示例时,由于已知问题,PMSM可能无法遵循低参考速度。

13。在主机模型的时间范围内观察来自RX子系统的调试信号。

笔记:如果您使用的是基于F28379D的控制器,您还可以选择要监视的调试信号。