主要内容

在开环控制下运行三相交流电机并校准ADC偏移

本例使用开环控制(也称为标量控制或伏特/赫兹控制)来运行电机。这种技术改变定子电压和频率来控制转子速度,而不使用任何来自电机的反馈。您可以使用这种技术来检查硬件连接的完整性。开环控制的恒速应用使用定频电机电源。开环控制的调速应用需要一个变频电源来控制转子转速。为确保定子磁通量恒定,应保持电源电压幅值与其频率成正比。

开环电机控制没有能力考虑影响电机转速的外部条件。因此,控制系统不能自动纠正电机期望转速与实际转速之间的偏差。

该模型采用开环电机控制算法对电机进行控制。该模型可以帮助您开始使用Motor Control Blockset™,并通过运行电机来验证硬件设置。目标模型算法还从当前传感器读取ADC值,并通过串行通信将这些值发送给主机模型。

你可以使用这个模型:

  • 检查与目标的连通性。

  • 检查与目标器的串行通信。

  • 检查软硬件环境。

  • 检查电流传感器的ADC偏移量。

  • 第一次运行带有逆变器和目标设置的新电机。

模型

该示例包括以下模型:

您可以将这些模型用于模拟和代码生成。您还可以使用open_system命令打开Simulink®模型。万博1manbetx以F28069M控制器为例:

open_system (“mcb_open_loop_control_f28069M_DRV8312.slx”);

有关可用于不同硬件配置的模型名称,请参阅生成代码并将模型部署到目标硬件部分中的所需硬件主题。

需要MathWorks®产品s manbetx 845

模拟模型:

1.对于模型:mcb_open_loop_control_f28069M_DRV8312而且mcb_open_loop_control_f28069MLaunchPad

  • 电机控制块集™

  • 定点设计师™

2.对于模型:mcb_open_loop_control_f28379d

  • 电机控制块集™

生成代码并部署模型:

1.对于模型:mcb_open_loop_control_f28069M_DRV8312而且mcb_open_loop_control_f28069MLaunchPad

  • 电机控制块集™

  • 嵌入式编码器®

  • 德州仪器C2000处理器的嵌入式万博1manbetxCoder®支持包

  • 定点设计师™

2.对于模型:mcb_open_loop_control_f28379d

  • 电机控制块集™

  • 嵌入式编码器®

  • 德州仪器C2000处理器的嵌入式万博1manbetxCoder®支持包

  • 定点设计器™(仅用于优化代码生成)

先决条件

1.对于BOOSTXL-DRV8323,使用以下步骤更新模型:

  • 导航到模型中的这个路径:/Open Loop Control/Codegen/Hardware Initialization。

  • 对于LAUNCHXL-F28379D:更新DRV830x启用块从GPIO124到GPIO67。

  • 对于LAUNCHXL-F28069M:更新DRV830x启用块从GPIO50到GPIO12。

2.对于BOOSTXL-3PHGANINV,使用以下步骤更新模型:

  • 对于LAUNCHXL-F28379D:在配置小组mcb_open_loop_control_f28379d,设置逆变使能逻辑活性低

注意:使用BOOSTXL-3PHGANINV逆变器时,请确保BOOSTXL-3PHGANINV底层与LAUNCHXL板之间有适当的绝缘。

模拟模型

本例支持模拟。万博1manbetx按照以下步骤模拟模型。

1.打开本示例中包含的模型。

2.点击运行模拟TAB来模拟模型。

3.点击数据检查模拟选项卡查看和分析仿真结果。

生成代码并将模型部署到目标硬件

本节将指导您生成代码并使用开环控制来运行电机。

该示例使用一个主机和一个目标模型。主机模型是控制器硬件板的用户界面。您可以在主机计算机上运行主机模型。使用该主机型号的前提是将目标型号部署到控制器硬件板上。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

所需的硬件

本例支持这些硬件配置。万博1manbetx还可以使用目标模型名称从MATLAB®命令提示符打开相应硬件配置的模型。

与上述硬件配置相关的连接请参见F28069控制卡配置

要配置模型mcb_open_loop_control_f28379d,设置逆变使能逻辑域(在配置目标模型面板)到:

  • 活性高:使用型号为BOOSTXL-DRV8301或BOOSTXL-DRV8305或BOOSTXL-DRV8323的逆变器。

  • 活性低:使用型号为BOOSTXL-3PHGANINV逆变器。

上述硬件配置的相关连接请参见LAUNCHXL-F28069M和LAUNCHXL-F28379D配置

注意:

  • 本例支持任何类型的三相交流万博1manbetx电机(PMSM或感应)和任何类型的逆变器连接到所支持的硬件。

  • 一些永磁同步电动机不能以更高的速度运行,特别是当轴加载时。要解决这个问题,您应该应用与给定频率对应的更多电压。您可以使用以下步骤来增加模型中的应用电压:

1.导航到模型中的这个路径:/Open Loop Control/Control_System/VabcCalc/。

2.将增益Correction_Factor_sinePWM更新为20%。

3.为安全起见,应定期监测电机轴、电机电流和电机温度。

生成代码并运行模型以实现开环控制

1.对目标模型进行仿真,观察仿真结果。

2.完成硬件连接。

3.打开要使用的硬件配置的目标模型。如果要更改目标型号的默认硬件配置设置,请参见型号配置参数

4.中更新这些电机参数配置目标模型的面板。

  • 极对数

  • 频率[Hz]

  • 基本转速[RPM]

  • 控制算法的数据类型

  • 逆变使能逻辑(只适用于mcb_open_loop_control_f28379d目标模型)

5.加载一个示例程序到LAUNCHXL-F28379D的CPU2中,例如,一个使用GPIO31 (c28379D_cpu2_blink.slx)操作CPU2蓝色LED的程序,以确保CPU2不会被错误地配置为使用用于CPU1的单板外设。

6.点击构建、部署和启动硬件选项卡将目标模型部署到硬件。

注意:通过单击Always Ignore按钮,忽略模型顾问显示的警告消息“配置参数对话框的诊断页面中的多任务数据存储选项为none”。这是预期工作流程的一部分。

7.单击主机模式在目标模型中使用超链接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。以F28069M控制器为例:

open_system (“mcb_open_loop_control_host_model.slx”);

主机与目标机型的串口通信请参见Host-Target沟通

9.选择一个目标(或者TI F28069MTI F28379D,或其他)在目标选择主机型号的面积。

注意:如果您选择其他,您可以进入波特率为您正在使用的目标硬件,在主机串行设置块参数对话框。

8.2 .在主机型号的“主机串行设置”块参数对话框中,选择a端口名称

10.在主机模型中输入参考速度值。

11.点击运行模拟TAB来运行主机模型。

12.将起动/停止电机开关位置改为On,开始运行电机。

13.电机运行后,观察ADC计数$ {I_a} $而且$ {I_b} $时间范围内的电流。

注意:这个例子可能不允许电机满负荷运行。开始以小速度运行电机。此外,建议以小步骤改变参考转速(例如,对于基本转速为3000转/分的电机,以500转/分开始运行电机,然后以200转/分的步骤增加或减少转速)。

如果电机不运行,将启动/停止电机开关的位置更改为关闭,以停止电机并更改主机型号中的参考速度。然后,将启动/停止电机开关的位置更改为On,重新运行电机。

生成代码并运行模型来校准ADC偏移

1.对目标模型进行仿真,观察仿真结果。

2.完成硬件连接。

3.从硬件板端子上断开三相电机接线。

4.打开要使用的硬件配置的目标模型。如果要更改目标型号的默认硬件配置设置,请参见型号配置参数

5.将示例程序加载到LAUNCHXL-F28379D的CPU2中(例如,使用GPIO31操作CPU2蓝色LED的程序),以确保CPU2不会被错误地配置为使用用于CPU1的板外设。

6.点击构建、部署和启动硬件选项卡将目标模型部署到硬件。

注意:通过单击Always Ignore按钮,忽略模型顾问显示的警告消息“配置参数对话框的诊断页面中的多任务数据存储选项为none”。这是预期工作流程的一部分。

7.单击主机模式在目标模型中使用超链接打开关联的主机模型。

8.2 .在主机型号的“主机串行设置”块参数对话框中,选择a端口名称

9.点击运行模拟TAB来运行主机模型。

10.观察ADC计数$ {I_a} $而且$ {I_b} $时间范围内的电流。ADC计数的平均值是电流的ADC偏移校正$ {I_a} $而且$ {I_b} $.要获得ADC计数的平均值(中值):

  • 范围窗口,导航到工具>测量并选择信号的统计数据显示跟踪选择而且信号的统计数据区域。

  • 跟踪选择,选择一个信号($ {I_a} $$ {I_b} $).所选信号的特征显示在信号的统计数据窗格。您可以在median字段中看到所选信号的中值。

中的计算出的ADC(或电流)偏移值逆变器。CtSensAOffset而且逆变器。CtSensBOffset模型初始化脚本中的变量链接到示例。有关说明,请参见从电机参数估计控制增益

注意:计算的ADC偏移量取决于ADC增益值逆变器。SPI_Gain_Setting您在模型初始化脚本中配置的。改变ADC增益也会改变ADC偏移量。