DQ Limiter

dq 参考系中的饱和电压（或电流）

库:
Motor Control Blockset / Controls / Control Reference
Motor Control Blockset HDL Support / Controls / Control Reference

描述

DQ Limiter 模块根据指定的饱和界限与所选饱和方法，在 dq 参考系中生成输入电压（或电流）的饱和值。

该模块接受 d 轴和 q 轴电压（或电流）的参考值，并输出对应的饱和值。该模块还提供参考 dq 电压（或电流）的非饱和峰值，可用于启用弱磁控制。

注意

该模块支持最大 128 位的定点数据类型。

方程

下列方程描述模块对饱和 dq 电压（或电流）值的计算。

对于 DQ 等效性：

$m a g^{r e f} = \sqrt{{(d^{r e f})}^{2} + {(q^{r e f})}^{2}}$

当 $m a g^{r e f} > x_{\max}$ 时。

$d^{s a t} = \frac{d^{r e f}}{m a g^{r e f}} \times x_{\max}$
$q^{s a t} = \frac{q^{r e f}}{m a g^{r e f}} \times x_{\max}$

当 $m a g^{r e f} \leq x_{\max}$ 时。

$d^{s a t} = d^{r e f}$
$q^{s a t} = q^{r e f}$

其中，x_max 是饱和界限。

当 D 轴优先时：

$m a g^{r e f} = \sqrt{{(d^{r e f})}^{2} + {(q^{r e f})}^{2}}$

$\begin{array}{l} d^{s a t} = \min (\max (d^{r e f}, - x_{\max}), x_{\max}) \\ q^{s a t} = s i g n (q^{r e f}) \times \min (| q^{r e f} |, | \sqrt{x_{\max}^{2} - {(d^{s a t})}^{2}} |) \end{array}$

其中，x_max 是饱和界限。

当 Q 轴优先时：

$m a g^{r e f} = \sqrt{{(d^{r e f})}^{2} + {(q^{r e f})}^{2}}$

$\begin{array}{l} q^{s a t} = \min (\max (q^{r e f}, - x_{\max}), x_{\max}) \\ d^{s a t} = s i g n (d^{r e f}) \times \min (| d^{r e f} |, | \sqrt{x_{\max}^{2} - {(q^{s a t})}^{2}} |) \end{array}$

其中，x_max 是饱和界限。

示例

使用霍尔传感器的 PMSM 的磁场定向控制

此示例采用磁场定向控制 (FOC) 方法来控制三相永磁同步电机 (PMSM) 的转速。FOC 算法需要转子位置反馈，通过使用霍尔传感器获得该反馈。有关 FOC 的详细信息，请参阅磁场定向控制 (FOC)。

打开模型

端口

输入

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d^ref — 参考 d 轴电压（或电流）
标量

沿旋转 dq 参考系的 d 轴的参考电压（或电流）值。

数据类型: single | double | fixed point

q^ref — 参考 q 轴电压（或电流）
标量

沿旋转 dq 参考系的 q 轴的参考电压（或电流）值。

数据类型: single | double | fixed point

satMethod — 饱和方法
标量

模块用于启动饱和的饱和方法。端口接受以下整数值之一：

1 - D 轴优先
2 - Q 轴优先
任何其他正整数 - D-Q 等效方法

依赖关系

要启用此端口，请为饱和方法参数选择输入端口。

数据类型: uint16

satLim — 饱和界限
标量

模块用于启动饱和的饱和限值。端口接受大于或等于 0 的值。

依赖关系

要启用此端口，请为饱和界限参数选择输入端口。

数据类型: single | double | fixed point

输出

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d^sat — 饱和 d 轴电压（或电流）
标量

沿旋转 dq 参考系的 d 轴的饱和电压（或电流）值。

数据类型: single | double | fixed point

q^sat — 饱和 q 轴电压（或电流）
标量

沿旋转 dq 参考系的 q 轴的饱和电压（或电流）值。

数据类型: single | double | fixed point

mag^ref — 模块输入的非饱和峰值
标量

输入电压（或电流）的非饱和峰值。

数据类型: single | double | fixed point

参数

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饱和方法 — 饱和方法选择方式
`Specify via dialog` (默认) | `Input port`

选择模块应使用对话框还是输入端口来指定饱和方法。

编程用法

satMethodInputType

选定的饱和方法 — 模块使用的饱和方法
`D-Q equivalence` (默认) | `Prioritize D axis` | `Prioritize Q axis`

选择模块应使用的饱和方法。

依赖关系

要启用此参数，请将饱和方法设置为通过对话框指定。

编程用法

satMethodSelected

饱和界限 — 饱和界限选择方式
`Specify via dialog` (默认) | `Input port`

选择模块应使用对话框还是输入端口来指定饱和界限。

编程用法

satLimitInputType

饱和限值 — 相电压（或电流）峰值限值
`1` (默认) | 标量

电压（或电流）的最大幅值，超出该值时模块输出将受限。

$D - Q s a t u r a t i o n l i m i t (c u r r e n t)$ 通常是电机的额定电流。当您使用标幺制 (PU) 时，您应将电机的额定电流转换为关于基电流的标幺值。

$D - Q s a t u r a t i o n l i m i t (v o l t a g e)$ 通常是逆变器提供的最大相电压。通常，对于空间矢量 PWM，该值为 $\frac{V_{dc}}{\sqrt{3}}$ ；对于正弦 PWM，该值为 $\frac{V_{dc}}{2}$ ，其中 V_dc 是逆变器的 DC 母线电压。

注意

您可以在此参数中输入标幺单位或 SI 单位电压（或电流）值（输入值的单位应与 d^ref 和 q^ref 输入的单位相同）。为了获得最优性能，我们建议您提供标幺单位值。

依赖关系

要启用此参数，请将饱和界限设置为通过对话框指定。

编程用法

Vmax

扩展功能

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C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成
使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

HDL Coder™ 提供了影响 HDL 实现和综合逻辑的额外配置选项。

支持的模块参数

对于涉及 DQ Limiter 模块的 HDL 代码生成，请设置以下参数：

将饱和方法设置为通过对话框指定
将选定的饱和方法设置为 D-Q 等效
将饱和界限设置为通过对话框指定

HDL 架构

此模块具有一个默认 HDL 架构。

HDL 模块属性


ConstrainedOutputPipeline	要通过移动设计中的现有延迟来放置在输出端的寄存器的数量。分布式流水线不会重新分布这些寄存器。默认值为 `0`。有关更多详细信息，请参阅 ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder)。
FlattenHierarchy	从生成的 HDL 代码中删除 DQ Limiter 模块层次结构。默认值为继承。另请参阅 FlattenHierarchy (HDL Coder)。
InputPipeline	要在生成的代码中插入的输入流水线阶段数。分布式流水线和受限输出流水线可以移动这些寄存器。默认值为 `0`。有关更多详细信息，请参阅 InputPipeline (HDL Coder)。
OutputPipeline	要在生成的代码中插入的输出流水线阶段数。分布式流水线和受限输出流水线可以移动这些寄存器。默认值为 `0`。有关更多详细信息，请参阅 OutputPipeline (HDL Coder)。
SharingFactor	要映射到单个共享资源的功能等效的资源数量。默认值为 0。另请参阅Resource Sharing (HDL Coder)。

定点转换
使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。

版本历史记录

在 R2020a 中推出

另请参阅

PI Controller | ACIM Feed Forward Control | Inverse Park Transform | MTPA Control Reference | Vector Control Reference

DQ Limiter

描述

方程

示例

使用霍尔传感器的 PMSM 的磁场定向控制

端口

输入

dref — 参考 d 轴电压（或电流） 标量

qref — 参考 q 轴电压（或电流） 标量

satMethod — 饱和方法 标量

依赖关系

satLim — 饱和界限 标量

依赖关系

输出

dsat — 饱和 d 轴电压（或电流） 标量

qsat — 饱和 q 轴电压（或电流） 标量

magref — 模块输入的非饱和峰值 标量

参数

饱和方法 — 饱和方法选择方式 Specify via dialog (默认) | Input port

编程用法

选定的饱和方法 — 模块使用的饱和方法 D-Q equivalence (默认) | Prioritize D axis | Prioritize Q axis

依赖关系

编程用法

饱和界限 — 饱和界限选择方式 Specify via dialog (默认) | Input port

编程用法

饱和限值 — 相电压（或电流）峰值限值 1 (默认) | 标量

依赖关系

编程用法

扩展功能

C/C++ 代码生成 使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成 使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

定点转换 使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。

版本历史记录

另请参阅

主题

d^ref — 参考 d 轴电压（或电流）
标量

q^ref — 参考 q 轴电压（或电流）
标量

satMethod — 饱和方法
标量

satLim — 饱和界限
标量

d^sat — 饱和 d 轴电压（或电流）
标量

q^sat — 饱和 q 轴电压（或电流）
标量

mag^ref — 模块输入的非饱和峰值
标量

饱和方法 — 饱和方法选择方式
`Specify via dialog` (默认) | `Input port`

选定的饱和方法 — 模块使用的饱和方法
`D-Q equivalence` (默认) | `Prioritize D axis` | `Prioritize Q axis`

饱和界限 — 饱和界限选择方式
`Specify via dialog` (默认) | `Input port`

饱和限值 — 相电压（或电流）峰值限值
`1` (默认) | 标量

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

HDL 代码生成
使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

定点转换
使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。