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如何快速地掌握DSPACE中关于电机控制的 RCP 和 HIL 的开发

如何快速地掌握DSPACE中关于电机控制的 RCP 和 HIL 的开发

  • 分类:行业新闻
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2022-04-17
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【概要描述】对于HIL,有直接代码实现的控制对象和一些信号收集和输出模块(dSPACE本身),可从dSPCAE拖放到现成的产品中。同时,控制部分由处理单元硬件、单片机、DSP、FPGA等主板实现。

如何快速地掌握DSPACE中关于电机控制的 RCP 和 HIL 的开发

【概要描述】对于HIL,有直接代码实现的控制对象和一些信号收集和输出模块(dSPACE本身),可从dSPCAE拖放到现成的产品中。同时,控制部分由处理单元硬件、单片机、DSP、FPGA等主板实现。

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 一般来说,RCP中的电机控制是MATLAB仿真模型。HIL的电机控制是MATLAB仿真模型的单片机/DSP/FPGA  "编码"。

DSPACE

因为学习电力电子和电力传动,所以有必要接触matlab/simulink这个强大的仿真平台。如果模型中所有运算单元和电机控制对象都是直接使用Simulink的封装模块(例如,加法、减法、乘法、除法等基本运算单元、逻辑判断、逆变器和电机模块、电压源/电流源模块等)。将该仿真模型分为两半,可以分为控制部分和控制对象。电子是从反馈信号(伏安、速度、转矩等)到逆变器的栅极信号输出的所有控制代码。后者是简单的电压源/电流源、逆变器和马达。


对于HIL,有直接代码实现的控制对象和一些信号收集和输出模块(dSPACE本身),可从dSPCAE拖放到现成的产品中。同时,控制部分由处理单元硬件、单片机、DSP、FPGA等主板实现。两者都把接口配对,就可以调试了。


对于RCP,与将控制部分拖放到dSPACE的Simulink界面一样,还需要dSPACE中包含的信号输出和收集模块。此时,dSPACE的输出信号需要是没有驱动力的电信号,连接到信号调节板(硬件),然后连接到逆变器的驱动模块,再用逆变器驱动电机。同样,对电压、电流、转速等信号进行采样,在控制板上输入dSPACE。


RCP平台的基本构建是这样的。理论方面是我理解的“建模和模拟”。


当然,我只针对交流电机控制。发展有三个阶段:电压/频率控制、标量控制。转子(定子)磁场方向的矢量控制;直接转矩控制(直接子控制)。目前标量控制的动态性能不好,应用较少。主要是后者。从理论角度来看,后两者没有太大的控制效果差异,各有利弊,这里不一一叙述。关于这两种基本理论和基本的实现方式,如果是关于交流电机控制的书,我相信可以解释得很清楚。


交流电机控制有两种,我认为比较重要:1、电机能量的强结合。高性能电机控制需要是对功的准确控制,即扭矩和磁场的解耦控制性能。这是标量控制致命缺陷。2、电机控制和逆变器调制。系统地说,后者属于前者。从重要性来看,两者同样重要。一般来说(理想情况下),调制技术决定电机运行稳态特性,控制技术影响动态性能。如果电机控制性能不好,电子对电机稳态性能也有很大影响,如PI参数设计不合理或扭矩磁链等观察者设计不好。当调制系统能够设计缺陷时,后者还会影响动态性能,如多级拓扑的中点电位控制。

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