感应电机无传感器磁场定向控制
本例使用无传感器位置估计实现场向控制(FOC)技术来控制三相交流感应电机(ACIM)的速度。有关FOC的详细信息,请参见磁场定向控制(FOC).
本例使用转子磁链观察者块来估计转子磁链的位置。
该块使用定子电压和电流作为输入和估计转子磁链,产生的转矩,以及转子磁链的位置。
为保证检测位置准确,将逆变板电阻值加在电机块定子相位电阻参数和磁通观测器块定子电阻参数上。
无传感器的观察者和算法对于超越基本速度的电机操作有已知的限制。我们建议您仅在基本速度下使用无传感器示例。
注意:由磁链观察者块估计的速度与实际转子速度有误差。这个误差在基本速度的百分之一的容许范围内。您可以向Flux Observer块的位置输出引入偏移补偿,以最小化此错误。
模型
该示例包括模型mcb_acim_foc_sensorless_f28379d.
您可以将此模型用于模拟和代码生成。您也可以使用open_system命令打开Simulink®模型。
open_system (“mcb_acim_foc_sensorless_f28379d.slx”);
有关支持的硬件配置的详细信息,请参见生成代码并将模型部署到目标硬件中的“必需的硬件”部分。
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模拟模型:
电机控制Blockset™
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。我们使用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。
2.如果您从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和逆变器参数。说明,请参阅估计控制增益并使用效用函数.
3.初始化脚本还计算派生的参数。例如,总泄漏系数,额定磁链,额定转矩,感应电机的定子和转子电感。
模拟模型
这个例子支持模拟。按照以下步骤来模拟模型。
1.打开此示例中包含的模型。
2.点击运行在模拟TAB来模拟模型。
3.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
本节将指导您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。主机模型使用串行通信命令目标Simulink®模型,并在闭环控制中运行电机。
所需的硬件
该示例支持这种硬件配置。您也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。
LAUNCHXL-F28379D控制器+ BOOSTXL-DRV8305变频器:mcb_acim_foc_qep_f28379d
有关与此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.该模型自动计算模数转换器(ADC)或电流偏移值。若要禁用此功能(默认启用),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.打开目标模型。如果您想更改模型中的默认硬件配置设置,请参见模型配置参数.
5.将一个示例程序加载到LAUNCHXL-F28379D的CPU2,例如使用GPIO31引脚(c28379D_cpu2_blink.slx),确保CPU2没有错误配置为使用CPU1的单板外设。
6.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。
7.在目标模型中,单击主机模式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。
open_system (“mcb_acim_foc_host_model.slx”);
主机与目标型号之间的串口通信请参见Host-Target沟通.
8.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.
9.更新参考速度值。
10.在调试信号Section,选择要监视的信号。
11.点击运行在模拟选项卡运行主机模型。
12.将启停电机开关位置改为On,电机在开环状态下开始运行(默认转速为基础转速的10%)。
请注意:不要在开环状态下长时间运行电机(以本例)。电机可能产生大电流并产生过热。
我们设计了开环控制,使电机以低于或等于基准转速的10%的参考转速运行。
13.增加运动参考速度超过10%的基础速度,从开环切换到闭环控制。
注意:要改变电机的转动方向,请减小电机参考速度小于基础速度的10%。这使电机回到开环状态。改变旋转方向,但保持参考速度大小不变。然后过渡到闭环状态。
14.观察来自RX子系统的调试信号SelectedSignals主机型号的时间范围。