PMSM Mechanical Parameter Estimator
库:
Motor Control Blockset /
Parameter Estimation /
PMSM Parameter Estimation
描述
PMSM Mechanical Parameter Estimator 模块使用相电流和电压、电机两端的直流电压、电机位置和转速、定子电阻、d 轴电感及其他测试配置元素来估计 PMSM 的以下机械参数:
反电动势常量 Ke
转子惯量 (J)
粘性阻尼 (B)
该模块使用闭环磁场定向控制 (FOC) 以限定转速运行电机,在此期间,它会运行测试以估计反电动势常量 (Ke) 和粘性阻尼 (B)。经过预配置的持续时间后,该模块会结束这些测试以计算 Ke 和 B,然后通过关闭所有六个逆变器开关来触发减速。减速导致电机转速逐渐下降,最终达到零。该模块测量并使用达到零转速的时间来计算转子惯量 (J)。
示例
Estimate PMSM Parameters Using Parameter Estimation Blocks
Uses the parameter estimation blocks provided by Motor Control Blockset™ to estimate these parameters of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) with a quadrature encoder sensor:
Estimate PMSM Parameters Using Parameter Estimation Blocks on Real-Time Systems
Uses the parameter estimation blocks provided by Motor Control Blockset™ to estimate these parameters of a permanent magnet synchronous motor (PMSM):
端口
输入
Iabc — 三相电流响应
矢量
电流传感器测量的电机三相电流响应(以安培为单位)。
注意
提供 c 相电流输入是可选的。如果不提供 c 相电流输入,模块功能不会受到影响。
数据类型: single
Vdc — 直流母线电压
标量
提供给逆变器的直流总线电压(以伏特为单位)。
数据类型: single
Theta — 转子位置
标量
转子的电流位置(标幺)。有关标幺制的详细信息,请参阅标幺制。
数据类型: single
Speed — 转子转速
标量
当前电机转速 (RPM)。
数据类型: single
Rs — 估计定子电阻
标量
估计的 PMSM 的定子电阻(以 ohm 为单位)。您可以将此输入端口连接到 PMSM Rs Estimator 模块的 Rs
输出,或使用 Constant 模块手动提供电阻值。
数据类型: single
Ld — 估计的 d 轴定子电感
标量
估计的 PMSM 的 d 轴定子电感(亨)。您可以将此输入端口连接到 Ld Estimator 模块的 Ld
输出,或使用 Constant 模块手动提供 d 轴电感值。
数据类型: single
StartFOC — 开始闭环 FOC
逻辑值
开始在闭环 FOC 模式下运行电机的信号:
1
(脉冲的上升沿)- 此信号通过使用 FOC 在闭环中运行电机来启动机械参数估计。0
(脉冲的下降沿)- 此信号使用开环控制开始运行电机。
数据类型: single
StartStop — 用于机械参数估计的控制信号
逻辑值
用于启动或停止模块执行的信号:
1
(脉冲的上升沿)- 此信号会启动模块执行。0
(脉冲的下降沿)- 此信号会立即停止模块的执行以及模块正在运行的任何测试。如果在完成之前突然中断估计过程,模块不会计算或输出机械参数值。
数据类型: Boolean
Config — 总线信号输入
总线
下表总结了总线信号输入中与我们预期相符的配置元素。
类别 | 配置元素 | 单位 | ||
---|---|---|---|---|
电机和逆变器硬件元素 | 极对数 | - | ||
电机的额定转速 | RPM | |||
电机的额定电流 | A | |||
最大可测量逆变器电流 | A | |||
板电阻 | 欧姆 | |||
电流感测增益 | A/ADC 计数 | |||
电压感测增益 | V/ADC 计数 | |||
参数估计采样时间 | 秒 | |||
用于估计电机电感(Ld 和 Lq)的元素 | 最大频率 | Hz | ||
最小频率 | Hz | |||
频率扫描的步长 | Hz | |||
用于估计的频率步长 | Hz | |||
估计时所用频率数 | - | |||
用于估计反电动势常量 (Ke)、电机惯量 (J) 和摩擦常量 (B) 的元素 | 反电动势估计时间 | 秒 | ||
反电动势估计最大转速限值 | RPM | |||
指定电流控制器增益 (off/on) | - | |||
比例增益 | - | |||
积分增益 | - | |||
将 Iq 参考电流当作额定电机电流的比率 | PU 电流 | |||
惯量估计的转速下限 | RPM |
您可以将此输入端口连接到 PMSM Parameter Estimation Configurator 模块的 Config
输出端口。
数据类型: single
输出
Vabc — a、b 和 c 轴定子参考电压分量
矢量
沿 abc 参考系的 a、b 和 c 轴的定子参考电压分量。每个电压分量的范围在 -1
到 1
之间。
数据类型: single
Ke — 估计的反电动势常量
标量
估计的 PMSM 的反电动势常量(以 V/m/s 为单位)。
数据类型: single
J — 估计的转子惯量
标量
估计的 PMSM 的惯量(以 kg.m2 为单位)。
数据类型: single
B — 估计的粘性阻尼
标量
估计的 PMSM 的粘性阻尼(以 N.s/m 为单位)。
数据类型: single
InverterEn — 逆变器控制信号
逻辑值
用于开启或关闭逆变器的信号:
1
(逻辑高)- 在此信号为高期间,逆变器的所有六个开关都打开。0
(逻辑低)- 在此信号为低期间,逆变器的所有六个开关都关闭。
数据类型: single
Log — 调试信号
总线
模块提供的用于检查的调试信号。总线包括以下调试信号。
调试信号 | 描述 | 单位 | ||
---|---|---|---|---|
status | 0 | 机械参数估计尚未开始。 | - | |
1 | 机械参数估计正在进行中。 | - | ||
2 | 机械参数估计已成功完成。 | - | ||
8300 | 反电动势估计失败,因为电机未能在反电动势估计时间(秒) +10 秒的时间段内达到 90% 的反电动势估计最大转速限值(RPM)。 有关反电动势估计最大转速限值(RPM) 和反电动势估计时间(秒)参数的更多详细信息,请参阅 PMSM Parameter Estimation Configurator。 | - | ||
CoastDownTime | 测量的减速持续时间 | 秒 | ||
Vdq | 通过 d 轴和 q 轴的电压 | 伏特 | ||
Idq | d 和 q 轴上的电流 | 安培 | ||
VIAlphaBeta | 通过 α 轴和 β 轴的电压和电流 | 伏特、安培 |
数据类型: single
扩展功能
C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。
版本历史记录
在 R2023a 中推出
MATLAB 命令
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请在 MATLAB 命令行窗口中直接输入以执行命令。Web 浏览器不支持 MATLAB 命令。
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