该示例通过使用Field Dieasted Control AutoTuner块计算速度和电流控制器内比例积分(PI)控制器的增益值。有关面向现场控制的详细信息,请参阅面向现场控制(FOC).
该模型支持模拟和代码生万博1manbetx成。运行模型时,它使用PI控制器的简单增益值来实现速度控制操作的稳定状态。
该模型仅在稳定状态下进行调谐。它根据控制器目标(带宽和相位余量)引入控制器输出中的干扰。该模型使用系统响应干扰来计算最佳控制器增益。
该示例包括模型mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat..
您可以使用此模型进行模拟和代码生成。您可以使用Open_System命令打开Simulink®模型。万博1manbetx
Open_System('mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.slx');
有关支持的硬件配置的详细信息,请参阅生万博1manbetx成代码下的所需硬件部分并将模型部署到目标硬件。
电机控制BlockSet™
万博1manbetxSimulink Control Design™
万博1manbetxSimulink Real-Time™
Speedgoat图书馆
1。示例模型中可用的电机参数适用于带有的电机高速山羊电机控制套件.您可以为任何其他电机修改这些参数,方法是用来自电机数据表或其他来源的值替换它们。
2。如果从数据表或其他源中获取电机参数,请在与Simulink®模型相关联的模型初始化脚本中更新电机和变频器参数。万博1manbetx有关说明,请参阅模型初始化脚本.
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。检查信号构建器中配置的参考速度配置文件(可在MCB_PMSM_FOC_FOC_AUTOTUNER_SPEDGOAT /系统输入/速度参考中提供)。
3.检查和更新现场定向控制自动调谐器块掩码中的FOC自动调谐器参数(可在控制算法/FOC_AutoTuner子系统中获得)。有关Field Dioueded Control AutoTuner块的详细信息,请参阅Field Dioreded Control AutoTuner.
4。检查并更新与模型关联的模型初始化脚本中的简单增益值。
5。点击跑在这一点模拟标签以模拟模型。
6。验证电机是否使用您输入的简单增益值达到至少一半的额定速度达到稳态操作。该模型开始于第十七秒的面向现场控制(FOC)调谐(使用Field Dieasted Control AutoTuner块)。
7。调整完成后,请在控制算法子系统中可用的显示PI Params块中观察计算的PI控制器增益值。
8。通过使用模拟数据检查器,请遵守新计算的PI参数的系统响应。
有关更多详细信息,请参阅使用Field Dieuted Control AutoTuner调谐PI控制器.
本节指示您如何在目标硬件上生成代码并运行FOC算法。
需要硬件
这个例子支持万博1manbetx高速山羊电机控制套件包含这些组件:
三相逆变器从Speedgeat评定48 V和20 A.
100 W三相无刷直流电动机来自Maxon Motor
具有4096脉冲的正交编码器
150 W 254 V直流电源
笔记:联系SpeedGeat为适用于硬件的位流文件。
有关Speedgoat电动机控制套件的更多详细信息,请参阅电动机控制套件.
有关SpeedGoat硬件设置的详细信息,请参阅SpeedGoat软件配置指南.
在目标硬件上生成代码和运行模型
1。模拟模型并验证您是否正在获取所需的控制器响应。
2。完成Speedgoat电动机控制套件的硬件连接。
校准电流偏移
1。在模型中,设置操作模式到当前偏移校准.
2。在里面即时的在Simulink T万博1manbetxoolStrip上的选项卡,单击构建模型在里面在目标上运行下拉菜单以构建模型。
笔记:不要点击在目标上运行因为此示例模型不支持外部模式下的实时执行。万博1manbetx
3.导航到Simulink构建模型的文件夹。万博1manbetx双击该文件mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx.要打开Simulink实万博1manbetx时应用程序对话框。
4。在“Simul万博1manbetxink实时应用程序”对话框中,选择要连接的目标计算机。点击好吧将应用程序文件加载到硬件。
5。在MATLAB命令提示符处输入这些命令(以相同的顺序)以在硬件上执行加载的应用程序。
tg = slrealtime;
tg.start;
6。模型成功运行后,使用数据检查员在这一点模拟选项卡以查看记录的信号。稳定的Iab_offset信号是当前的偏移。
7。更新当前偏移值Inverter.CtsensaOffset.和逆变器。CtSensBOffset与Simulink模型关联的模型初始化脚本中可用的变量。万博1manbetx
在开环控制中运行电机
1。在模型中,设置操作模式到开环速度控制.
2。在里面即时的在Simulink T万博1manbetxoolStrip上的选项卡,单击构建模型在里面在目标上运行下拉菜单以构建模型。
3.导航到Simulink构建模型的文件夹。万博1manbetx双击该文件mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx.要打开Simulink实万博1manbetx时应用程序对话框。
4。在“Simul万博1manbetxink实时应用程序”对话框中,选择要连接的目标计算机。点击好吧将应用程序文件加载到硬件。
5。在MATLAB命令提示符处输入这些命令(以相同的顺序)以在硬件上执行加载的应用程序。
tg = slrealtime;
tg.start;
6。模型执行后,使用数据检查员在这一点模拟选项卡以查看记录的信号。验证速度反馈(speed_fb.)遵循参考速度(speed_ref.) 信号。
例如,验证正参考速度是否具有正速度反馈和位置信号(POS_PU.)有一个积极的斜坡。
如果参考速度和速度反馈信号的符号存在不匹配,请更改领先B.参数(变频器和工厂模型/ speedgoatdrivers /条件编码器块)从0到1或1到0.然后在本节中按照步骤2到6,在硬件上再次执行模型。
笔记:在开环速度控制模式下,电机速度受到500 rpm和1200 rpm之间的限制。
在闭环控制中运行电机
1。在模型中,设置操作模式到闭环速度控制.
2。设定FOC AutoTuner.在模型上的按钮禁用禁用面向现场的控制(Foc)AutoTuner。
3.在里面即时的在Simulink T万博1manbetxoolStrip上的选项卡,单击构建模型在里面在目标上运行下拉菜单以构建模型。
4。导航到Simulink构建模型的文件夹。万博1manbetx双击该文件mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx.要打开Simulink实万博1manbetx时应用程序对话框。
5。在“Simul万博1manbetxink实时应用程序”对话框中,选择要连接的目标计算机。点击好吧将应用程序文件加载到硬件。
6。在MATLAB命令提示符处输入这些命令(以相同的顺序)以在硬件上执行加载的应用程序并运行电机。
tg = slrealtime;
tg.start;
电机以信号构建器中配置的速度在闭环控制中运行。
7。验证电机是否达到稳定状态操作,因为如果电机速度不稳定,Foc AutoTuner将无法工作。
如果电机无法达到稳定状态,请在模型初始化脚本(与模型相关联)中手动更改PI参数,直到电机速度稳定到电机的基准速度的一半。
笔记:在调整模型初始化脚本中的PI参数时,电机可能会显示速度慢速响应。
8。如果电机达到稳定的速度,请按照运行Foc AutoTuner的步骤操作。
运行Foc AutoTuner.
1。设定FOC AutoTuner.在模型上的按钮使能够启用面向字段的控制自动箱。
2。验证if.操作模式被设定为闭环速度控制.
3.在Field Dioueded Control AutoTuner块掩码中检查并更新Foc AutoTuner参数(例如AutoTuner触发定时和控制器目标)(可在控制算法/焦点_Utotuner子系统中提供)。有关Field Dioueded Control AutoTuner块的详细信息,请参阅Field Dioreded Control AutoTuner.
4。在里面即时的在Simulink T万博1manbetxoolStrip上的选项卡,单击构建模型在里面在目标上运行下拉菜单以构建模型。
5。导航到Simulink构建模型的文件夹。万博1manbetx双击该文件mcb_pmsm_foc_autotuner_speedgoat.mldatx.要打开Simulink实万博1manbetx时应用程序对话框。
6。在“Simul万博1manbetxink实时应用程序”对话框中,选择要连接的目标计算机。点击好吧将应用程序文件加载到硬件。
7。在MATLAB命令提示符处输入这些命令(以相同的顺序)以在硬件上执行加载的应用程序并运行电机。
tg = slrealtime;
tg.start;
在模型执行开始于硬件上之后,该模型开始于第十七秒的第17秒的调谐(使用Fielded Control AutoTuner块)。它在模拟数据检查器中记录PI控制器增益值(kp_id,ki_id,kp_iq,ki_iq,kp_speed,ki_speed)。
8。在调谐之前和在调谐之前,请在仿真数据检查器中进行调整之前使用PI参数进行比较。
9。如果调整后系统响应令人满意,请更新与模型关联的模型初始化脚本中的增益值。对于连续的模型执行,您可以使用模型中的Foc AutoTuner按钮禁用Foc调整,并使用新的PI参数继续闭环测试。
笔记:请勿重新配置或更改信号构建器中的参考速度值,使得参考速度在调谐过程中发生变化。