Motor Control Blockset

모터 제어 알고리즘을 설계하고 구현할 수 있습니다.

 

Motor Control Blockset™은 브러시리스 모터의 자속기준제어 알고리즘을 개발하기 위한 참조 예제와 블록을 제공합니다. 참조 예제는 제어기 모델을 구성하여 타겟 마이크로제어기에 대해 빠르고 간결한 C 코드를 생성(Embedded Coder® 사용)하는 방법을 보여줍니다. 참조 예제를 사용하여 특정 모터 제어 키트에 대한 알고리즘의 C 코드 및 드라이버 코드를 생성할 수도 있습니다.

Motor Control Blockset™에는 Park and Clarke 변환, 슬라이딩 모드 및 자속 관측기, 공간 벡터 생성기 이외에도 속도 및 토크 제어기를 생성하는 여러 구성요소가 있습니다. 전류 루프와 속도 루프의 특정 대역폭과 위상 여유를 기준으로 제어기 이득을 자동으로 조정할 수 있습니다. (Simulink Control Design™ 사용)

Motor Control Blockset™을 통해 하드웨어에서 직접 데이터를 수집하고 모터 파라미터를 계산하는 도구를 사용하여 정확한 모터 모델을 만들 수 있습니다. 파라미터화된 모터 모델을 사용하여 폐루프 시뮬레이션에서 제어 알고리즘을 테스트할 수 있습니다.

시작하기:

참조 예제

완전히 조립된 예제 모델을 사용하여 모터 제어 설계를 빠르게 시작할 수 있습니다.

시뮬레이션 및 코드 생성

완전히 조립된 참조 예제 모델을 바탕으로 하여 표면부착형 및 매입형 PMSM(영구 자기 동기 모터), 유도 모터, BLDC(브러시리스 DC 모터)에 대한 자속기준제어 알고리즘을 설계하고 구현할 수 있습니다. 예제 모델을 사용하여 폐루프 시뮬레이션에서 알고리즘 설계를 테스트 및 검증한 후, 동일한 모델을 재사용하여 임베디드 코드를 생성 및 배포할 수 있습니다.

모터 제어 키트

참조 예제를 사용하면 빠르고 간결한 C 코드를 신속하게 생성하여 지원되는 여러 모터 제어 하드웨어 키트에 대한 모터 제어 알고리즘을 구현할 수 있습니다. 응용 프로그램을 자동으로 빌드하고 Simulink 모델에서 타겟 마이크로프로세서로 직접 배포하여 모터 하드웨어에서 알고리즘을 테스트할 수 있습니다. 호스트 머신에서 타겟 응용 프로그램과 통신하고 응용 프로그램을 제어할 수 있습니다.

모터 제어 알고리즘

코드 생성에 최적화된 블록을 사용하여 모터 제어 알고리즘을 설계할 수 있습니다.

제어 알고리즘 설계

Simulink에서 Park 변환, Clarke 변환, PI 제어기, 공간 벡터 생성기, MTPA(암페어당 최대 토크), 약계자  및 유도 모터 슬립 속도 추정기 블록을 사용하여 PMSM 및 유도 모터에 대한 자속기준제어 알고리즘 을 만들 수 있습니다. Six Step Commutation 블록을 사용하여 BLDC 모터를 제어할 수 있습니다.

Motor Control Blockset 블록으로 구현한 자속기준제어 알고리즘.

코드 생성

빠르고 간결한 부동소수점 또는 고정소수점 코드를 생성하여 임베디드 마이크로제어기에 구현할 수 있습니다. (Embedded Coder 사용) 실시간 실행 프로파일링을 통해 전류 루프의 성능을 평가할 수 있습니다.

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신속 제어 프로토타이핑

Simulink Real-Time 및 Speedgoat 전기 모터 제어 키트를 사용하여 제어 알고리즘을 실시간으로 테스트할 수 있습니다. 이 키트는 Speedgoat 실시간 타겟 하드웨어에서 아날로그 및 디지털 I/O를 통해 Motor Control Blockset으로 개발한 브러시리스 DC 모터 제어 알고리즘을 실행하고 테스트할 수 있는 완전한 소프트웨어/하드웨어 패키지로 이루어져 있습니다.

Speedgoat 전기 모터 제어 키트.

센서 디코더 및 관측기

센서 기반 모터 및 센서리스 모터 제어 알고리즘을 구현할 수 있습니다.

센서 디코더

참조 예제를 사용하여 홀 센서 및 쿼드라쳐 인코더의 오프셋을 보정할 수 있습니다. 그런 다음 센서 디코더 블록을 사용하여 홀 센서, 쿼드라쳐 인코더 및 리졸버의 신호를 처리하여 회전자의 위치와 속도를 계산할 수 있습니다.

Motor Control Blockset의 센서 디코더 라이브러리.

관측기

Sliding Mode Observer 블록 및 Flux Observer 블록을 사용하여 센서리스 자속기준제어를 구현할 수 있습니다. 이들 블록을 사용하여 측정된 전압과 전류로부터 PMSM 및 유도 모터의 회전자 전기적 위치와 기계적 속도를 계산할 수 있습니다. 자기 선속 및 기계 토크를 추정하고, 임베디드 코드를 생성하기에 앞서 시뮬레이션에서 관측기 파라미터를 조정하고 관측기 작동을 검증할 수 있습니다.

Sliding Mode Observer 블록을 사용한 위치 및 속도 추정.

제어기 자동 조정

전류 및 속도 루프 이득을 자동으로 조정합니다.

초기 제어기 조정

모터 및 인버터 파라미터를 기준으로 속도 및 전류 루프의 초기 PI 제어기 이득을 자동으로 계산할 수 있습니다. 함께 제공되는 스크립트를 사용하면 전류 루프의 근궤적, 보드 다이어그램 및 계단 응답을 계산하고 플로팅하여 전류 루프 동특성을 시간 및 주파수 영역에서 분석할 수 있습니다. (Control System Toolbox 사용)

계산된 제어기 이득을 모터 하드웨어에서 테스트합니다.

자속기준제어 자동 튜너

Field-Oriented Control Autotuner 블록을 사용하여 자속기준제어기의 속도 및 전류 루프 이득을 조정함으로써 각 루프의 지정 대역폭 및 위상 여유를 얻을 수 있습니다. (Simulink Control Design 사용) 시뮬레이션에서 플랜트 모델에 대해 이득을 조정할 수 있습니다. Speedgoat 타겟 컴퓨터를 사용하여 모터 구동 하드웨어에 대해 이득을 실시간으로 조정할 수도 있습니다. (Simulink Real-Time 사용)

모터 파라미터 추정

모터 파라미터를 자동으로 식별할 수 있습니다.

내장된 계측화된 테스트

모터에 대해 미리 정의된 테스트를 실행하는 참조 예제를 사용하여 PMSM 모터의 고정자 저항, d축 및 q축 유도용량, 역기전력, 관성 및 마찰 파라미터를 식별할 수 있습니다. 이러한 테스트를 위해 홀 센서 및 쿼드라쳐 인코더 또는 센서리스 관측기를 사용할 수 있습니다.

파라미터 추정 대시보드

호스트 컴퓨터에서 Simulink 모델의 파라미터 추정을 시작하고 제어할 수 있습니다. 그리고 이렇게 추정된 값을 파라미터화된 모터 모델에 저장하여 제어기 이득을 계산할 수 있습니다.

파라미터 추정 대시보드.

모터 모델

선형 평균값 모터 및 인버터 동특성을 모델링할 수 있습니다.

모터 및 인버터 모델

선형 집중 파라미터 모터 모델을 구현하는 블록을 사용하여 표면부착형 PMSM 및 매입형 PMSM과 유도 모터를 모델링하고 시뮬레이션할 수 있습니다. 계측 테스트에서 확인된 값으로 이러한 모델을 파라미터화할 수 있습니다. 제어기 모델을 모터 모델과 함께 제공되는 평균값 인버터 모델과 결합하여 빠른 폐루프 시뮬레이션을 구성할 수 있습니다.

PMSM 및 인버터 모델링.

Simscape Electrical을 사용한 고충실도 모델링

Simscape Electrical™을 사용하여 인버터에서 비선형 모터 동특성과 이상적인 또는 상세한 스위칭을 모델링 및 시뮬레이션할 수 있습니다. 비선형성과 스위칭 효과가 적용된 시뮬레이션을 사용하여 고충실도 모터 및 인버터 모델에 대해 자속기준제어 알고리즘을 테스트할 수 있습니다.

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최신 기능

유도 모터

3상 유도 기계에 대한 자속기준제어 알고리즘 설계 및 구현

유도 모터

3상 유도 기계 모델링 및 시뮬레이션

BLDC 모터

Six Step Commutation 블록을 사용한 사다리꼴 제어 설계 및 구현

모터 파라미터 추정

쿼드라쳐 인코더 또는 자속 관측기를 사용한 PMSM 파라미터 식별

Vector Plot 블록:

페이저 다이어그램에서 전류 및 전압 시각화 및 다양한 작동 모드에서 제어기 검증

위 기능과 관련 함수에 대한 자세한 내용은 릴리스 정보를 참조하십시오.