BLDC모터 제어

시뮬레이션을 통한 BLDC모터 제어 알고리즘 개발

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电机控制块集 

모터 제어 알고리즘 설계 및 구현

전자 정류 모터 또는 '브러시리스' 모터는 기계 정류 혹은 '브러시' 모터에 비해 전기적 효율이 높고 토크 대 중량비가 높기 때문에 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 브러시리스 DC(BLDC)모터는 고정자 권선의 집중 때문에 제형파(梯形)역기전력을 나타내는 영구자석 동기 머신((永磁同步电机)이라고 흔히 정의합니다. BLDC모터의 이러한 성격이 고정자 권선이 분산되어 있어 사인파 형상의 역기전력을 나타내는 永磁同步电动机모터와 차이나는 점입니다.

BLDC모터와 永磁同步电动机모터의 작동을 비교하는 MATLAB애니메이션. 이 애니메이션은 Simscape电气公司모델의 시뮬레이션 결과에 기반합니다.

브러시리스 直流모터는 일반적으로 사다리꼴 제어를 사용하고,자속기준제어도 사용되지만, 永磁同步电动机모터는 일반적으로 자속기준제어만 사용합니다. 사다리꼴 BLDC모터 제어는 한 번에 두 위상을 여자시키는 자속기준제어보다 간단한 기법입니다. 토크 제어에는 PID컨트롤러가 오직 1.개만 필요하며, 자속기준제어와는 달리, 公园및 克拉克변환을 이용한 축변환을 고려할 필요가 없습니다.

자극 쌍((电杆对)이 각각 1.개와 2.개인 BLDC모드의 동작을 비교한 MATLAB애니메이션. 이 애니메이션은 Simscape电气公司모델의 시뮬레이션 결과에 기반합니다.

사다리꼴방법으로刷모터컨트롤러를설계하는모터제어엔지니어는다음과같은과제를수행합니다。

  • 내부 전류/전압 루프 圆周率제어기를 적용한 제어기 아키텍처 개발
  • 외곽 속도 및 위치 루프 圆周率제어기 개발
  • 성능 요구사항 충족을 위한 圆周率제어기게인 튜닝
  • 支持向量机제어설계
  • 고장 감지 및 보호 로직 설계
  • 다양한 작동 조건에서제어기 성능 확인 및 검증
  • 마이크로컨트롤러에 고정소수점 또는 부동소수점으로 제어기 구현

BLDC모터제어 설계 시,万博1manbetx®를 이용적용하면, 다중속도 (多速率)시뮬레이션을 통해 제어 알고리즘을 설계, 튜닝, 검증하고, 하드웨어 테스팅 전에 모터의 전체 작동 범위에 걸쳐 오류를 검출하고 수정할 수 있습니다. 模拟를 통한 시万博1manbetx뮬레이션을 이용하면 프로토타입 테스팅 횟수를 줄이고, 하드웨어 테스트에서는 어려운, 고장 조건에 대한 제어 알고리즘의 강건성을 검증할 수 있습니다. 자세한 내용은 다음과 같습니다.

  • 사다리꼴 또는 임의적인 역기전력을 가진 BLDC모터 모델링
  • 전류 제어기, 속도 제어기, 변조기 (调制器)모델링
  • 인버터 전력 전자기기 모델링
  • 보드 플롯, 근궤적 (根轨迹)과 같은 선형 제어 설계 기법 혹은 자동 PID튜닝과 같은 기법 이용한 BLDC모터 제어 시스템 게인 튜닝
  • 안전한 작동을 위한 스타트업, 셧다운, 오류 모드 모델링 및 디레이팅, 보호 로직 설계를 통한
  • 输入输出채널에 대한 신호 컨디셔닝 및 프로세싱 알고리즘 설계
  • 모터와 컨트롤러의 폐루프 시뮬레이션을 통한정상 및 비정상 작동 시나리오에서의 시스템 성능 테스트
  • 신속한 프로토타이핑, 希尔테스팅, 양산 구현을 위한 ANSI,ISO또는 프로세서 최적화 C코드와 高密度脂蛋白자동 생성

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BLDC모터 제어 알고리즘의 이해

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