使用 Simulink 和 Simscape 进行电机控制设计和原型开发

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课程详细信息

本课程为期两天，描述使用 Simulink^®、Simscape Electrical™、Motor Control Blockset™、Embedded Coder 和 C2000™ Microcontroller Blockset 对电机驱动进行建模、控制和验证的方法。

主题包括：

电机驱动的建模和参数化。
控制三相无刷电机的实现。
电机驱动的性能表征。
电机控制器外设的配置。
与电机控制器进行通信。
电机控制算法的部署和测试。

第1天 (共2天)

电机工作原理

目标: 介绍机电能量转换原理及其在电机上的应用。

电机概述
电机工作原理
克拉克和帕克变换
电机控制开发工作流

三相无刷电机

目标: 使用集总参数和高保真模型进行三相无刷电机建模。仿真电机驱动，检查不同工况下的电机行为。

三相无刷电机
表格式电机模型数据
三相逆变器
脉冲宽度调制实现
开环电压控制

磁场定向控制

目标: 使用磁场定向控制实现三相无刷电机的电流控制。调节控制器并验证控制器性能。

磁场定向控制 (FOC)
电流控制实现
控制器调节

变速驱动

目标: 通过考虑在不同工作区域的电机性能，实现变速驱动。使用弱磁控制将电机运行扩展到高速。

每安培最大转矩
弱磁
转矩速度特征
速度控制

第2天 (共2天)

传感器和外设

目标: 在硬件上配置和测试模数转换器 (ADC)、脉冲宽度调制 (PWM) 和位置传感器外设。

通用 IO 驱动
PWM 驱动
正交编码器
ADC 驱动

主机-目标通信

目标: 设置电机控制器以独立运行，同时接收命令并向主机模型传输反馈信息。

双模型方法
串行通信接口
主机模型设置

控制器执行

目标: 使用基于中断的方法同步电机控制器任务执行。使用部署框架将电机控制器部署到硬件上。

ADC 和 PWM 中断
部署框架
速率转换

参数估计

目标: 使用参数估计方法通过试验确定电机参数。

参数估计
被控对象验证

难度: 中级

课程要求:

《MATLAB 基础知识》和《Simulink 基础知识》。该课程适用于中高级 Simulink 用户。

持续时间: 2 天

语言: English, 中文