Simulink 自动代码生成电机控制:方波高频注入仿真到代码生成开发板演示

文章介绍了作者使用方波高频注入技术进行电机控制的实验,从Simulink仿真到STM32微控制器的代码生成和硬件验证。对比了方波与正弦波注入对电流波形的影响,并在Keil环境下调试,观察实际电机运行效果,指出脉振高频注入在噪音和性能上可能优于方波注入。

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目录

前言

方波高频注入仿真

生成代码开发板运行

总结


前言

最近换了一个小电机,于是尝试了一下方波高频注入的仿真到代码生成的实验,正弦波注入的方式已经实现

STM32 Simulink 自动代码生成电机控制——脉振高频注入_高频注入代码_卡洛斯伊的博客-优快云博客

简单总结下方波高频注入的仿真和代码生成开发板演示实验。 实验硬件系统如下:

方波高频注入仿真

在之前脉振高频注入的基础上,去掉正弦波注入,改变方波注入的方式,角度计算也与脉振高频注入有一些不同。

 仿真过程中,从空载到突然有一个阶跃负载,电流幅值变大

 判断高频注入是方波注入还是正弦波注入,只需要看相电流波开即可,如下

方波注入,电流波形可以看到是基波上叠加了三角谐波

 正弦波注入,电流波形基波上面叠加了正弦的谐波,如下图

 角度估算,这里通过霍尔角度和高频注入计算得到的角度进行比较,基本一致

生成代码开发板运行

集成在Keil环境下,可以在Watch窗口调调参,看看效果 

加个小风扇,工作在速度环模式,由于谐波的注入,反馈的速度有波动,如下图控制角是HFI计算得到,霍尔角度是用来与之对比的,效果和仿真一样。

 如下图是视波器测量到的相电流,分别是方波高频注入和正弦波高频注入,和之前仿真的效果一样

 

方波高频注入

总结

抛开性能不谈,方波高频注入的实验也算是实现了,从之前在同一个电机上实现了脉振高频注入和现在的方波高频注入,虽然都能运行,但直观感受振脉高频注入的效果较方波高频注入好,由于用的电机是一个小的表贴电机,不排除算法和电机的影响导致性能差异。在同样能跑起来的情况下,脉振的噪音明显比高频方波注入更小。也有可能是算法或者参数没有优化好,后面有时间再查找相关文献进行对比吧。

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