交流永磁同步電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺
型 號
所屬分類光學(xué)圖像
報價
更新時間2024-11-19
產(chǎn)品概述
| 品牌 | 其他品牌 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 文體,綜合 |
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1、概述
交流永磁同步電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺為交流同步伺服控制系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試，提供半物理驗(yàn)證環(huán)境，可以對被控對象的電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)進(jìn)行全環(huán)路控制器設(shè)計，可以為矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等控制算法研究提供快速驗(yàn)證平臺。
2、平臺應(yīng)用
（1）支持RCP快速原型設(shè)計
實(shí)現(xiàn)用戶的MATLAB/Simulink仿真模型到嵌入式控制原型的自動轉(zhuǎn)換；
（2）平臺應(yīng)用
基于本平臺，用戶可進(jìn)行伺服驅(qū)動調(diào)制方法研究（SVPWM）、控制算法研究（傳統(tǒng)PI控制、分?jǐn)?shù)階控制、控自抗擾控制、滑模變結(jié)構(gòu)制、反步控制等），參數(shù)辨識（最小二乘、相關(guān)辨識等）和自整定技術(shù)研究及其應(yīng)用，以及無位置傳感器控制技術(shù)研究及應(yīng)用等；
（3）適用電機(jī)種類
交流永磁同步電機(jī)PMSM（當(dāng)前配置）、交流異步電機(jī)ASM（可后續(xù)擴(kuò)展）；
（4）硬件資源
平臺集成了實(shí)時仿真機(jī)（控制原型）、功率驅(qū)動模塊、同步伺服電機(jī)對拖平臺；
（5）DSP自動代碼生成
支持Simulink模型轉(zhuǎn)C語言源碼的DSP代碼自動生成功能；
（6）安全性
平臺集成了過壓、過流、剎車制動等硬件保護(hù)功能，以及PWM死區(qū)時間設(shè)置錯誤等軟件保護(hù)功能，確保用戶設(shè)備安全。
3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
? 伺服驅(qū)動器配置實(shí)驗(yàn)
? 多功能采集卡接口測試實(shí)驗(yàn)—編碼器采集及轉(zhuǎn)速計算
? 多功能采集卡接口測試實(shí)驗(yàn)—PWM輸出
? 伺服電機(jī)開環(huán)控制實(shí)驗(yàn)
? 多功能采集卡接口測試實(shí)驗(yàn)—相電流采集及坐標(biāo)變換
? SVPWM電壓空間矢量算法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
? 伺服電機(jī)電流環(huán)PI控制實(shí)驗(yàn)
? 伺服電機(jī)速度環(huán)和電流環(huán)PI控制實(shí)驗(yàn)
? 伺服電機(jī)帶載測試實(shí)驗(yàn)
? 基于Simulink模型的DSP28335自動代碼生成
? 高級算法試驗(yàn)：滑膜變結(jié)構(gòu)控制，自抗擾控制，模糊PID控制，無速度傳感器控制。
4、實(shí)驗(yàn)示例
（1）伺服電機(jī)速度環(huán)和電流環(huán)PI控制實(shí)驗(yàn)
如上圖所示，基于Matlab/Simulink搭建了針對PMSM的SVPWM控制系統(tǒng)模型，該模型包括編碼器采集和轉(zhuǎn)速計算、雙環(huán)PI調(diào)節(jié)器、Park和Clarke坐標(biāo)變換、相電流采集，以及帶死區(qū)設(shè)置的PWM輸出等。
該模型經(jīng)過自動編譯后，生成VxWorks系統(tǒng)下可執(zhí)行的實(shí)時代碼，再部署到Links-Box實(shí)時仿真器中運(yùn)行。Links-Box替代了伺服控制中的DSP控制板采集電機(jī)編碼器和功率模塊的電壓、電流等信號，經(jīng)模型解算后，對三相逆變橋輸出3組互補(bǔ)型PWM控制信號。
（2）伺服電機(jī)速度環(huán)和電流環(huán)PI控制實(shí)驗(yàn)
在伺服電機(jī)DSP控制板的開發(fā)過程中，交雜著硬件、嵌入式軟件和控制算法的調(diào)試。為簡化設(shè)計流程，可直接將Simulink模型自動生成C語言控制源碼，再由CCS軟件和DSP仿真器將C語言源碼燒寫到DSP板卡中執(zhí)行。
如上圖所示的模型中，搭建了伺服控制的閉環(huán)控制回路（電流環(huán)和速度環(huán)），實(shí)現(xiàn)交流伺服調(diào)速功能。模型主要包括DSP28335的DIO、ePWM、外部AD采集（相電流和直流母線電壓）、eQEP（增量式光電編碼器采集）等接口。
在Simulink控制模型中，除了使用基礎(chǔ)模塊外，還可以直接使用M語言來描述算法邏輯部分，這種結(jié)合Simulink的框架結(jié)構(gòu)和M語言的高效性，使得開發(fā)效率優(yōu)。下圖以SVPWM波形發(fā)生器為例，展示了仿真用的M語言代碼與自動生成的DSP控制源碼對比。
5、選型配置
產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品型號 | 系統(tǒng)配置 | |
交流永磁同步電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)平臺 | LINKS-RS-PMSM-01 | 實(shí)時仿真機(jī) | Links-Box-02 |
多功能采集卡 | Links-IPC-DAQ-04 | ||
同步電機(jī)對拖平臺（400W） | Links-PMSM-01 | ||
同步電機(jī)對拖平臺（1.5kW） | Links-PMSM-02 | ||
實(shí)時仿真軟件包 | Links-RT | ||
六、部分用戶
?北京理工大學(xué) ?北京航空航天大學(xué) ?沈陽工業(yè)大學(xué) ?青島大學(xué) ?江南大學(xué) ?泰州學(xué)院 ?濟(jì)寧學(xué)院 ?洛陽師范學(xué)院 ?河南理工大學(xué) ?山東科技大學(xué) ?江蘇科技大學(xué) ?上海理工大學(xué) ?上海新力動力設(shè)備研究所 ?沈陽工程學(xué)院 ?河北大學(xué) ?機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所 ?曲阜師范大學(xué)