Motor Control Blockset ™ содержит справочные примеры и блоки для разработки алгоритмов векторного управления для бесколлекторных двигателей. В примерах показано, как настроить модель контроллера для генерации компактного и быстрого C-кода для любого целевого микроконтроллера (требуется Embedded Coder®).® Вы также можете использовать справочные примеры для генерации алгоритмического C-кода и кода драйверов для ряда оценочных наборов управления двигателем.

Набор блоков включает преобразования Парка и Кларка, наблюдатель потока и наблюдатель в скользящем режиме, генератор пространственно-векторных модулированных сигналов и другие компоненты для создания контроллеров скорости и крутящего момента. Вы можете автоматически настраивать коэффициенты регуляторов на основе требуемой полосы пропускания и запасов по фазе для контуров тока и скорости (требуется Simulink Control Design ™).

Этот пакет позволяет создать точную модель двигателя специальными инструментами для сбора данных с «железа» и автоматического расчета параметров двигателя. Вы можете использовать параметризованную модель двигателя для валидации алгоритма управления путем симуляции в замкнутом контуре.

Справочные примеры

Векторное управление СДПМ в Simulink
Векторное управление СДПМ в Simulink

Ускорьте разработку вашей САУ для электродвигателей с помощью специально подготовленных примеров.

Симуляция и генерация кода

Используйте максимально подробные справочные примеры как отправную точку для проектирования и реализации алгоритмов векторного управления для синхронных двигателей как с поверхностной, так и с внутренней установкой постоянных магнитов (СДПМ). Используйте эти примеры моделей для тестирования и верификации вашего алгоритма путем симуляции в замкнутом контуре и переиспользуйте те же модели для генерации и развертывания встраиваемого кода.

Наборы для управления двигателем

Используйте справочные примеры для быстрой генерации компактного и производительного C-кода для развертывания алгоритмов управления на ряде поддерживаемых оценочных аппаратных наборах для управления двигателями. Для тестирования алгоритмов на реальном двигателе автоматически проводите сборку и развертывание приложений на целевом микропроцессоре непосредственно из модели Simulink. Связывайтесь и управляйте этими целевыми приложениями с хост-компьютера.

Векторное управление СДПМ в Simulink Векторное управление СДПМ в Simulink

Алгоритмы управления электродвигателями

Алгоритм векторного управления, выполненный с Motor Control Blockset
Алгоритм векторного управления, выполненный с Motor Control Blockset
Алгоритм векторного управления, выполненный с Motor Control Blockset Алгоритм векторного управления, выполненный с Motor Control Blockset

Разрабатывайте алгоритмы управления с помощью оптимизированных для кодогенерации блоков.

Векторное управление

Для создания алгоритма векторного управления в Simulink используйте блоки, вычисляющие преобразования Парка и Кларка, максимальный момент на ампер (MTPA) и ослабление поля, а также дискретный ПИ-регулятор, генератор векторной ШИМ.

Генерация кода

Генерируйте быстрый и компактный код с плавающей или фиксированной точкой для реализации на встраиваемом микроконтроллере (требует Embedded Coder). Оцените текущую производительность профилировщиком в реальном времени.

Быстрое прототипирование алгоритмов управления

Тестируйте алгоритмы управления в режиме реального времени с Simulink Real-Time и набором для управления электродвигателем от Speedgoat. Набор состоит из программно-аппаратного пакета, он предназначен для запуска и тестирования алгоритмов управления бесколлекторным двигателем постоянного тока, разработанных в Motor Control Blockset, на машине реального времени Speedgoat с использованием аналогового и цифрового ввода-вывода.

Декодеры датчиков положения и наблюдатели

Библиотека декодеров в Motor Control Blockset
Библиотека декодеров в Motor Control Blockset

Внедряйте алгоритмы управления электродвигателями с датчиками и без датчиков.

Декодеры датчиков положения

Используйте справочные примеры для калибровки смещений датчиков Холла и квадратурных энкодеров. Затем блоками декодеров обработайте сигналы с датчиков Холла, квадратурных кодеров и резольверов для вычисления положения и скорости ротора.

Наблюдатели

Реализуйте бездатчиковое векторное управление с блоками Sliding Mode Observer и Flux Observer Используйте их для вычисления электрического положения ротора и механической скорости СДПМ по измеренным напряжениям и токам. Вычислите магнитный поток и механический крутящий момент. Отрегулируйте параметры наблюдателя и проверьте его работу в режиме симуляции перед генерацией кода.

Библиотека декодеров в Motor Control Blockset Библиотека декодеров в Motor Control Blockset

Автонастройка контроллера

Тестирование ПИ-регулятора на реальном моторе
Тестирование ПИ-регулятора на реальном моторе
Тестирование ПИ-регулятора на реальном моторе Тестирование ПИ-регулятора на реальном моторе

Автоматическая настройка регуляторов в контурах тока и скорости.

Начальная настройка контроллера

Автоматически рассчитываются начальные коэффициенты ПИ-регулятора для контуров скорости и тока на основе параметров двигателя и инвертора. Предоставленные скрипты помогают проанализировать динамику токового контура во временной и частотной областях путем вычисления и построения корневого годографа, АФЧХ и переходного процесса (требуется Control System Toolbox).

Блок самонастройки Field-Oriented Control Autotuner

Используйте блок самонастройки Field-Oriented Control Autotuner для настройки контуров скорости и тока в алгоритме векторного управления с целью достижения заданной полосы пропускания и запаса по фазе для каждого контура (требуется Simulink Control Design). Настройте регуляторы в процессе симуляции на модели мотора. Вы также можете настроить их в режиме реального времени на настоящем электродвигателе, используя целевой компьютер Speedgoat (требуется Simulink Real-Time).

Оценка параметров мотора

Панель определения параметров
Панель определения параметров

Автоматически определите параметры мотора.

Готовые инструментальные тесты

Определите сопротивление статора, индуктивность по осям d и q, коэффициент противо-ЭДС, инерцию и коэффициент трения для вашего двигателя, используя предоставляемые справочные примеры, которые запускают стандартные тесты на вашем двигателе.

Приборная панель для определения параметров

Управляйте расчетом параметров из модели Simulink на хотс-компьютере. Сохраните вычисленные значения для параметризации моделей двигателей и вычисления коэффициентов регуляторов.

Панель определения параметров Панель определения параметров

Модели моторов

Моделирование СДПМ и инвертора
Моделирование СДПМ и инвертора
Моделирование СДПМ и инвертора Моделирование СДПМ и инвертора

Моделируйте линейную динамику мотора и инвертора среднего значения.

Модели мотора и инвертора

Смоделируйте и запустите на симуляцию ваш СДПМ с поверхностной или внутренней установкой магнитов, используя блоки линейных моделей двигателей с сосредоточенными параметрами. Параметризуйте эти модели значениями, определенными из инструментальных тестов. Объедините модель вашего контроллера с моделью двигателя и моделью инвертора среднего значения для быстрой симуляции в замкнутом контуре.

Моделирование с повышенной точностью в Simscape Electrical

Моделируйте нелинейную динамику двигателя и идеальное/детализированное переключение ключей в инверторе с помощью Simscape Electrical ™. Протестируйте свои алгоритмы векторного управления на этих высокоточных моделях двигателей и инверторов путём симуляции для учета влияния нелинейностей и эффектов переключения.

${message}

${message}