主要内容

使用传感器反馈的BLDC电机六步换向

该示例使用120度导通模式来实现六步换向技术,以控制三相无刷直流(BLDC)电机的速度和旋转方向。该示例使用六步换向块产生的切换序列来控制三相定子电压,因此控制转子速度和方向。有关此块的更多详细信息,请参阅六步变换

六步换相算法需要霍尔序列或转子位置反馈值(从正交编码器或霍尔传感器获得)。

正交编码器传感器由一个带有两个磁道或通道的磁盘组成,这两个磁道或通道被编码为90电子度的相位不一致。这创建了两个具有90度相位差的脉冲(A和B)和一个索引脉冲(I)。控制器使用A和B通道之间的相位关系和通道状态的过渡来确定电机的速度、位置和旋转方向。

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。根据标准配置,BLDC电机由三个霍尔传感器分开,位于电电120度。具有标准霍尔展示位置的BLDC(其中传感器被电120度分开地放置)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.传感器在倍数中提供转子的角度60,控制器用于确定存在转子的60度扇区。

控制器通过霍尔序列或转子位置来控制电机。它激励定子绕组的下两相,使转子始终保持90度的转矩角(转子d轴与定子磁场的夹角),偏差为30度。

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。要打开Simulin万博1manbetxk®模型,还可以在MATLAB命令提示符下使用open_system命令。例如,对于基于F28379D的控制器使用以下命令:

open_system (“mcb_bldc_sixstep_f28379d.slx”);

有关支持的硬件配置的详细信息,请参阅“万博1manbetx生成代码”中的必需硬件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:

  • 电机控制BlockSet™

要生成代码和部署模型:

  • 电机控制BlockSet™

  • 嵌入式译码器

  • 德州仪器C2000处理器的嵌入式万博1manbetx编码器支持包

  • 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。我们在Simulink模型中提供了默认的电机参数,您可以用来自电机数据表或其他来源的值替换万博1manbetx这些参数。

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,请参阅使用推荐硬件估计PMSM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。如果从电机数据表或从其他源获得电机参数,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增益

如果使用参数估计工具,可以更新逆变器参数,但不能更新模型初始化脚本中的电机参数。该脚本自动提取电机参数从更新motorParam工作区变量。

模拟模型

这个例子支持模拟。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。选择模型中的QEP或Hall Speed_feedback单选按钮。

3.点击模拟TAB来模拟模型。

4.点击数据检查模拟选项卡查看和分析模拟结果。

生成代码并将模型部署到目标硬件

本节向您展示如何在目标硬件上生成代码并运行FOC算法。

这个例子使用了一个主机和一个目标模型。主机型号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型号。使用主机模型的前提是将目标模型部署到控制器硬件板上。主机模型使用串行通信命令目标Simulink模型,并对电机进行闭环控制。万博1manbetx

所需的硬件

该示例支持这些硬件配置。万博1manbetx您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。

有关这些硬件配置的连接,请参见LaunchXL-F28069M和LaunchXL-F28379D配置

在目标硬件上生成代码并运行模型

1。对目标模型进行仿真,观察仿真结果。

2。完成硬件连接。

3.该模型默认计算ADC(或当前)偏移值。若要禁用此功能,请将变量的值更新为0逆变器.Adcoffsetcalibenable.在模型初始化脚本中。

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们。有关说明,请参阅运行三相交流电机在开环控制和校准ADC偏移

4.如果使用正交编码器,则计算正交编码器索引偏移值并在与目标模型关联的模型初始化脚本中更新。有关说明,请参阅PMSM电机的正交编码器偏移校准

5。如果您使用的是霍尔传感器,计算霍尔序列值并在bldc.hallsequence与目标模型关联的模型初始化脚本中的变量。有关说明,请参阅大厅传感器序列校准BLDC电机

6。打开目标模型。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

7。选择目标模型中的QEP或Hall Speed_feedback单选按钮。

8.在LAUNCHXL-F28379D的CPU2上加载一个示例程序。例如,可以通过GPIO31 (c28379D_cpu2_blink.slx)使用CPU2蓝色LED的运行程序,确保CPU2没有被错误地配置为使用CPU1的单板外设。

9.点击构建,部署和启动硬件选项卡将目标模型部署到硬件。

10.单击主机模型目标模型中的超链接以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。对基于F28379D的控制器使用此命令。

open_system (“mcb_bldc_host_model_f28379d.slx”);

关于主机和目标型号之间的串行通信,请参见Host-Target沟通

11.在主机型号的主机Serial Setup块掩码中,选择a端口名称

12.的参考速度值更新参考速度(转速)字段。

13。在主机模型中,选择要监视的调试信号。

14。点击模拟标签以运行主机模型。

15。将启动/停止电机开关的位置改为On,启动电机运行。

16。观察来自RX子系统的调试信号,在主机模型的Scope和Display块中。