主要内容

基于传感器反馈的无刷直流电动机六步换相

开放的例子

本例使用120度传导模式实现六步换相技术来控制三相无刷直流(BLDC)电机的速度和旋转方向。该实例使用六步换向块产生的开关序列来控制三相定子电压，从而控制转子的速度和方向。有关此块的更多详细信息，请参见六步变换．

六步换向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具有两个磁道或通道的磁盘组成，两个磁道或通道被编码成90度电气失相。这就产生了两个相位差为90度的脉冲(A和B)和一个指数脉冲(I)。控制器利用A和B通道之间的相位关系和通道状态的转换来确定电机的速度、位置和旋转方向。

霍尔效应传感器根据外加磁场的强度改变其输出电压。根据标准配置，无刷直流电动机由三个霍尔传感器组成，霍尔传感器在电上相距120度。具有标准霍尔布置(传感器电间距为120度)的无刷直流电(BLDC)可以提供六种有效的二进制状态组合:例如，001,010,011,100,101和110。传感器以60的倍数提供转子的角度位置，控制器使用它来确定转子所在的60度扇区。

控制器通过霍尔序列或转子位置控制电机。它给定子绕组的下两相通电，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)，并保持30度的偏差。

注意:霍尔序列可以变化。使用的例子无刷直流电动机霍尔传感器序列标定来确定霍尔序列。

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。要打开一个Simul万博1manbetxink®模型，您还可以在MATLAB命令提示符中使用open_system命令。例如，在基于F28379D的控制器上使用此命令:

open_system (“mcb_bldc_sixstep_f28379d.slx”）;

有关支持的硬件配置的详细信息，请参见“万博1manbetx生成代码并将模型部署到目标硬件”一节中的“所需硬件”。

需要MathWorks®产品s manbetx 845

模拟模型:

  • 电机控制Blockset™

  • Simscape™电气™

要生成代码并部署模型:

  • 电机控制Blockset™

  • 嵌入式编码器®

  • 德州仪器C2000处理器的嵌入式万博1manbetx编码器支持包

  • 定点设计器™(仅用于优化代码生成)

先决条件

1.获取电机参数。我们用Simulink模型提供默认的电机参数，您可以用电机数据表或其他来源的值替换这些参数万博1manbetx。

但是，如果您有电机控制硬件，您可以通过使用电机控制块集参数估计工具来估计您想要使用的电机的参数。说明,请参阅使用推荐硬件估算PMSM参数．

参数估计工具更新motorParam变量(在MATLAB®工作空间)与估计的电机参数。

2.如果您从电机数据表或其他来源获得电机参数，请在与Simulink模型相关的模型初始化脚本中更新电机参数和逆变器参数。万博1manbetx说明,请参阅估计控制增益并使用效用函数．

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。脚本自动提取电机参数从更新motorParam工作空间变量。

模拟模型

这个例子支持模拟。万博1manbetx按照以下步骤来模拟模型。

1.打开此示例中包含的模型。

2.在模型中选择QEP或Hall Speed_Feedback单选按钮。

3.点击运行在模拟TAB来模拟模型。

4.点击数据检查在模拟选项卡，查看和分析仿真结果。

生成代码并将模型部署到目标硬件

本节向您展示如何生成代码并在目标硬件上运行FOC算法。

本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。主机模型通过串行通信命令目标Simulink模型，并以闭环控制方式运行电机。万博1manbetx

所需的硬件

该示例支持这些硬件配置。万博1manbetx您也可以使用目标模型名称打开对应硬件配置的模型，从MATLAB®命令提示符。

有关与这些硬件配置相关的连接，请参见LAUNCHXL-F28069M和LAUNCHXL-F28379D配置．

在目标硬件上生成代码和运行模型

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，请将值0更新为变量逆变器。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。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.如果您正在使用正交编码器，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它。说明,请参阅永磁同步电机的正交编码器偏置校准．

5.如果使用霍尔传感器，则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。说明,请参阅无刷直流电动机霍尔传感器序列标定．

6.打开目标模型。如果要更改模型的默认硬件配置设置，请参见模型配置参数．

7.在目标模型中选择QEP或Hall Speed_Feedback单选按钮。

8.将一个示例程序加载到LAUNCHXL-F28379D的CPU2中。例如，可以使用GPIO31 (c28379D_cpu2_blink.slx)操作CPU2蓝色LED的程序，并确保CPU2没有错误地配置为使用用于CPU1的单板外设。

9.点击构建、部署和启动在硬件选项卡将目标模型部署到硬件。

10.单击主机模式目标模型中的超链接以打开关联的主机模型。还可以使用open_system命令打开主机模型。在基于F28379D的控制器上使用此命令。

open_system (“mcb_bldc_host_model_f28379d.slx”）;

有关主机和目标型号之间的串行通信，请参见Host-Target沟通．

11.在主机模型中，打开主机串行设置块、主机串行接收块和主机串行发送块，并选择一个港口．

12.中的参考速度值参考速度(转速)字段。

13.在主机模型中，选择要监视的调试信号。

14.点击运行在模拟选项卡运行主机模型。

15.将启动/停止电机开关的位置改为On，开始运行电机。

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。