MICROCHIP AN1292 Stemgids Gebruikersgids
Hierdie dokument verskaf 'n stap-vir-stap prosedure oor die bestuur van 'n motor met die algoritme beskryf in AN1292 "Sensorlose Veldgeoriënteerde Beheer (FOC) vir 'n Permanente Magnet Sinchronous Motor (PMSM) Met behulp van 'n PLL-beramer en Veldverswakking (FW)" (DS01292) ).
STEL SAGTEWAREPARAMETERS IN
Al die hoof konfigureerbare parameters word gedefinieer in die userparms.h file. Die aanpassing van die parameters na die interne numeriese formaat word gedoen deur gebruik te maak van die tuning_params.xls Excel® sigblad (sien Figuur 1-1). Hierdie file is ingesluit by die AN1292-argief file, wat beskikbaar is vir aflaai vanaf die Mikroskyfie webwerf (www.microchip.com). Nadat die motor- en hardeware-inligting in die sigblad ingevoer is, moet die berekende parameters in die userparms.h-kopskrif ingevoer word file, soos aangedui deur die volgende stappe.
FIGUUR 1-1: tuning_params.xls
STAP 1 – Vul die tuning_params.xls Excel-sigblad in met die volgende parameters:
a) Piek Voltage
Piek voltage verteenwoordig die piek voltage op die DC skakel kapasitors. Dit het ook
verteenwoordig die DC voltage self wanneer 'n GS-kragbron aan die GS-skakel gekoppel is. As die GS-skakel vanaf 'n enkelfase-gelykrigterbrug voorsien word, sal die AC piek voltage is gekoppel aan die gelykrigter:
V ACpiek V ACrms = √ 2
b) Piekstroom
Piekstroom verteenwoordig die maksimum werklike waarde van die stroom wat intern voorgestel kan word, wat afhang van die verkrygingsblok. Met inagneming van die maksimum toevoer na die ADC van 3.3V, bepaal die wins van die verkrygingskringe en die waarde van die stroomshunts die maksimum waarde van die stroom wat by die dsPIC® DSC interne getalvoorstelling sal pas. Omgekeerd, 'n stroom waarvan die interne getalvoorstelling by die boonste limiet is, verteenwoordig die piekstroom soos dit in die aangeduide Excel-sigbladveld ingevoer kan word.
FIGUUR 1-2: SEINKONDISIONERING KRING
Vir die stroombaan wat in Figuur 1-2 hierbo aangebied word, het die stroomverkrygingskringe 'n amplifikasie wins van:
Die shunt-weerstandwaarde vir die MCLV is 5 mΩ en, met 'n maksimum voltage aanvaar by die ADC-invoer van 3.3V, lei tot die maksimum stroomlesing van:
Let daarop dat die berekende waarde van Piekstroom (Imax) verskil van die een wat in die Excel-sigblad aangedui word file (Figuur 1-1) – die rede is dat die tweede waarde eksperimenteel bepaal word soos dit later in hierdie dokument beskryf sal word (Stap 3-d).
c) PWM Periode en Dooie Tyd
PWM Tydperk is die sampling en beheerperiode vir hierdie algoritme (AN1292). Dooie tyd verteenwoordig die tyd wat nodig is vir die kraghalfgeleiertoestelle om van die vorige toestand te herstel sodat geen deurskiet op enige omskakelaarbeen plaasvind nie. Die waardes wat in hierdie velde ingevoer word, moet saamval met die wat gebruik word. Die demonstrasiesagteware wat in die toepassingsnota ingesluit is, implementeer 'n waarde van 2 µs vir dooie tyd, en vir die PWM-periode word 'n waarde van 50 µs gebruik, wat 'n PWM-frekwensie van 20 kHz is.
d) Motor se elektriese parameters
Vir die parameters Statorweerstand (Rs), Statorinduktansie (Ls), en Voltage konstante (Kfi) voer hulle in vanaf die motor se vervaardiger se inligting of hulle kan eksperimenteel bepaal word. Raadpleeg asseblief die "Instelling en eksperimentele resultate"-afdeling van die toepassingsnota, AN1292 vir besonderhede oor die eksperimentele berekening van Kfi.
e) Nominale en maksimum spoed
Nominale spoed is 'n parameter wat deur die vervaardiger verskaf word en verteenwoordig die spoed bereikbaar met die nominale stroom en voltage verskaf op die motor se plaat. Maksimum spoed is 'n parameter wat deur die vervaardiger verskaf word en hang meestal af van die meganiese parameters van die motor. Daar kan waargeneem word dat die maksimum spoed hoër is as die nominale spoed, en die gebied tussenin word in konstante kragmodus bedek, waar die veldverswakkingstegniek geïmpliseer word.
f) Voorverdelingsfaktore
Voorverdelingskolom stem ooreen met 'n skaalkonstante wat gebruik word om die gevolglike berekening van genormaliseerde waardes in die numeriese voorstellingsreeks te bring, [-32768, 32767]. Die Predivision-skaal moet nie net die konstantes in die reeks bring nie, maar ook, in die geval van die inverse voltage konstante (Kfi), om sy aanvanklike berekende waarde te verdeel sodat wanneer dit daarna vermenigvuldig word as gevolg van veldverswakkingstegniek, dit nie die numeriese voorstellingsreeks oorloop nie. Die Voorverdelingsfaktore kan in die sagtewarekode gevind word in die vorm van verdeling
operasie termyn (linker skof).
Byvoorbeeldample, NORM_LSDTBASE Voorverdelingskaal is 256 in die sigblad,
wat in die volgende reël kode weerspieël:
skatting.c
Soos waargeneem kan word, word dit, in plaas daarvan om na links te skuif met 15, as gevolg van vorige bepaling met 28, uiteindelik met 7 geskuif. Dieselfde gebeur vir NORM_RS, wat deur 2 vooraf gedeel word om NORM_RS binne bereik te hou, wat 'n numeriese oorloop. Dit lei daartoe dat die estim.c ooreenstemmende kode-afdeling die aanvanklike verdeling teen balanseer deur 'n verskuiwing van 14 in plaas van 15:
In die geval van NORM_INVKFIBASE is die Voorverdeling 2 en die omgekeerde vermenigvuldiging word op die volgende reël kode gedoen:
STAP 2 – Voer geproduseerde parameters uit na userparms.h.
Die resulterende waardes in die regterkantkolomme wat as Uitsetparameters gegroepeer is, moet in die userparms.h ingevoer word file ooreenstemmende definisies. Let daarop dat die items op die Uitsetparameters verskillend gekleur is, wat presies aandui watter van hulle gekopieer en direk in die sagtewarekode geplak moet word.
STAP 3 – Stem eers die oop lus
a) Aktiveer ooplusfunksionering
Die ooplus-instelling kan afsonderlik bedryf word deur 'n spesiale #define in die FOC-sagtewarekode te aktiveer; anders word die oorgang na noulusbeheer outomaties gedoen. Maak seker dat jy geslote lus oorgang deaktiveer vir die aanvanklike tuning van oop lus.
b) Stel ooplusparameters op
Huidige skaal
Die voorafskaalkonstante moet gestel word om die ADC-uitset aan te pas om met die werklike waarde in terme van teken (rigting) ooreen te stem, en indien nodig, om dit vooraf te skaal na 'n intermediêre waarde, voldoende vir verdere verwerking.
Die skaalfaktor vir strome is negatief omdat die verkryging vir shunts die omgekeerde sin van die strome kry, en daarom verteenwoordig die waarde van Q15(-0.5) 'n (-1) vermenigvuldiging van die Q15-waarde wat deur die ADC teruggestuur word.
Opstart-wringkragstroom
Kies nominale stroom vir die gegewe motor as 'n beginpunt, soos hieronder aangedui (in hierdie geval, 'n waarde van 1.41 amperes is gebruik):
As die aanskakelstroom te laag is, sal die las nie beweeg nie. As dit te hoog is, kan die motor oorverhit as dit vir 'n lang tydperk in oop lus loop.
Sluit Tyd
Oor die algemeen word 'n sluittyd van 'n waarde van 'n paar honderd millisekondes gekies
Die sluittydwaarde hang af van die PWM-frekwensie. Byvoorbeeldample, by 20 kHz, sal die waarde 4000 0.2 sekondes verteenwoordig.
Ramp Verhoog koers
Die ooplusversnelling moet aan die begin so klein as moontlik gestel word. Hoe kleiner hierdie waarde, hoe meer in staat is die motor om te begin met 'n hoër weerstandige wringkrag of traagheidsmoment.
Eindspoed
Eindspoedwaarde-opstelling is 'n afweging tussen die doeltreffendheid van die beheer en die
beramer se minimum spoedgrens om spoed en posisie akkuraat te skat. Normaalweg sal die gebruiker die ooplus-eindspoedwaarde so laag as moontlik wil stel sodat die oorgange na geslote lusfunksionering so gou as moontlik vanaf die opstart plaasvind. Hou die kompromie hierbo in gedagte, oorweeg 'n eindspoed van een derde van die nominale spoed van die motor wat vir die begin afgestem is.
FIGUUR 1-3:
- PI huidige beheerders
Enkele algemene riglyne vir effektiewe instel van hierdie toepassing se PI-beheerders is: - Beide beheerders, op die D- en Q-as, sal dieselfde waardes hê vir ooreenstemmende proporsionele (D_CURRCNTR_PTERM, Q_CURRCNTR_PTERM), integrale (D_CURRCNTR_ITERM, Q_CURRCNTR_ITERM), Anti-windup-vergoeding (D_CURRCNTR_CTERM, QCURRCNTR_CTERM, QCURRCNTR_MAX, QCURRCNTR_CTERM, QCURRCN CNTR_OUTMAX, D_CURRCNTR_OUTMIN, Q_CURRCNTR_OUTMIN) terme.
- In die algemeen, wanneer stroomossillasie plaasvind, verlaag die proporsionele winsterm en maak seker dat integrale wins van 5 tot 10 keer kleiner is as proporsionele wins.
Gebruik die waardes hieronder as 'n beginpunt.
c) Ooplus-parameters-optimering
Die instellings hierbo sal ooplus-werking moontlik maak. Sodra dit geverifieer is dat alles goed werk met die opstelling wat voorheen verduidelik is, probeer om die parameters te verfyn vir gladder en doeltreffender werking deur:
- dalende opstartwringkragstroom
- toenemende versnelling ramp koers
- vermindering van die sluittyd
- dalende eindspoed
STAP 4 – Instel van die geslote lus-operasie
a) Aktiveer Close Loop Transition
Stap vorentoe om toelus in te stem sodra die oop lus goed loop, deur die definisie van die OPEN_LOOP_FUNCTIONING makro definisie te verwyder.
b) Stel noulus-parameters op
Aanvanklike hoek offset-instelling
Die oorgang tussen ooplus na noulus impliseer 'n aanvanklike skattingsfout, waarvoor voorafseleksie van 'n aanvanklike afwykhoek vereis word:
Afhangende van die weerstandbiedende wringkrag van die las, die traagheidsmoment, of afhangende van die motor se elektriese konstantes, verander die hoek om die uiteindelike ooplus/toelus-oorgangsfoute uit te skakel.
Beramer Filterkoëffisiënte
Die verstekkonstantes wat vir die filters se koëffisiënte opgestel is, behoort goeie resultate vir die meeste motors te gee. Nietemin sal die vermindering van die koëffisiënte die fasevertraging verminder, wat veral nuttig kan wees by hoë snelhede, waar die ankerstroomvariasie vinniger is. 'n Kompromie tussen die filterrol en die teenterugeffek daarvan, die bekendstelling van faseverskuiwing, moet bereik word.
PI-spoedbeheerder
Vir die spoedbeheerder-instelling, kan P- en I-wins aangepas word met behulp van verskeie metodes. Vir meer inligting, soek vir “PID Controller” op die Wikipedia webwebwerf en gaan na die afdeling "Loop Tuning".
Vir gevalle waar geen spoedbeheerder nodig is nie, kan die wringkragmodus geaktiveer word deur TORQUE_MODE te definieer.
STAP 5 – Stel opsioneel die hoëspoedveldverswakkingsparameters in
VERSIGTIG
Gewoonlik dui die motorvervaardiger die maksimum spoed aan wat deur die motor bereik kan word sonder dat dit beskadig word (wat hoër kan wees as die rempuntspoed by aangeslane stroom). Indien nie, is dit moontlik om dit teen hoër snelhede te laat loop, maar slegs vir klein periodes (intermitterend) met die veronderstelling dat die risiko's van demagnetisering of meganiese skade van die motor of die toestelle daaraan gekoppel is. In Veldverswakkingsmodus, as die beheerder verlore raak as gevolg van 'n verkeerde berekening van die hoek teen 'n hoë spoed bo die nominale waarde, is die moontlikheid om die omskakelaar te beskadig op hande. Die rede is dat die Back Electromotive Force (BEMF) 'n groter waarde sal hê as die een wat vir die nominale spoed verkry sal word, en daardeur die DC bus vol oorskrytage waarde, wat die omskakelaar se kraghalfgeleiers en GS-skakelkapasitors sal moet ondersteun. Aangesien die voorgestelde afstemming iteratiewe koëffisiënt-korreksies impliseer totdat die optimale funksionering bereik word, moet die beskerming van die omskakelaar met ooreenstemmende stroombane aangepas word om hoër volume te hanteertages in geval van stilstand teen hoë spoed.
a) Stel aanvanklike parameters op
Nominale en maksimum spoed
Begin met 'n waarde vir nominale spoed RPM (dws 'n paar honderd RPM minder as die motor gegradeerde spoed). In hierdie example, die motor is gegradeer vir 3000 RPM; daarom stel ons NOMINAL_SPEED_RPM na 2800. Raadpleeg die motorspesifikasie vir die maksimum veldverswakkingspoed, en voer hierdie waarde in MAXIMUM_SPEED_RPM in.
Wees bewus van die feit dat vir hierdie waardes bo (oor) nominale spoed, die veldverswakkingstrategie geaktiveer is, en daarom impliseer die verlaging van die nominale spoed wat gebruik word vir die gladmaak van hierdie oorgang, addisionele energie bestee word aan luggaping vloed afname, wat oor die algemeen lei tot laer doeltreffendheid.
D-as Stroomverwysing
D-as verwysingsstroomopsoektabel (ID) het waardes tussen 0 en die nominale statorstroom, eweredig versprei op 18 inskrywings van die opsoek. Die nominale statorstroom kan uit die motorspesifikasie geneem word. Indien dit onbekend is, kan hierdie waarde benader word deur die nominale drywing oor die nominale voltage.
Voltage Konstante Inverse
Die opsoektabelinskrywing wat ooreenstem met die maksimum spoed bereikbaar in veldverswakking is eweredig aan die persentasietage van verhoging van meganiese spoed van nominale tot die maksimum waardes. In die opsoektabelinskrywings is die waardes eweredig versprei en as die inverse voltage konstante vir maksimum spoed oorskry die numeriese voorstellingsreeks (32,767), pas die ooreenstemmende Voorverdeling-skaalfaktor aan. Let daarop dat die volgende getalle deur 2 gedeel word (sien Figuur 1-1).
Induktansie variasie
Vir die induktansievariasie (LsOver2Ls0) opsoektabel, moet die eerste waarde in die tabel altyd die helfte wees aangesien die basisspoedinduktansie deur sy eie verdubbelde waarde gedeel word. Hierdie waardes behoort vir die meeste motors te werk.
b) Aanpassing van hardlooptydparameters
As die resultate van die gebruik van die sagteware in hierdie toestande die motor teen 'n spoed hoër as nominaal sal stop, is dit te wyte aan die feit dat die opsoektabelle gevul is met beraamde waardes, wat op 'n sekere punt nie ooreenstem met die werklike nie-lineariteite nie. Sodra die motor tot stilstand kom, stop die uitvoering van die program onmiddellik en neem die waarde van die indeks (FdWeakParm.qIndex) in die debugger-kykvenster vas. Die indeks dui die punt aan waar die waardes van IDREF (sien die IDREF-tabel in Stap 5a), in stygende volgorde, nie effektief was nie en opgedateer moet word. Om die werkverrigting verder te verbeter, moet die waarde wat deur die huidige indeks in die opsoektabel aangedui word, vervang word deur die waarde wat deur die volgende indeks aangedui word (FdWeakParm.qIndex + 1) en die motor se gedrag moet weer nagegaan word. Die haalbare spoed behoort toe te neem en deur hierdie proses verskeie kere te herhaal, sal die maksimum spoed vir die nominale stroomverwysing wat op die d-as opgelê word, bereik word. As die maksimum spoed wat vir die nominale stroom verkry word, laer is as die geteikende een, moet die absolute waarde van die d-as stroomverwysing bo die nominale waarde verhoog word. As eksample, as 5500 RPM nie bereik kan word nie, verander IDREF_SPEED17 stroom van -1.53 na -1.60 en probeer weer. Die d huidige verwysingsverhoging moet begin word vanaf die waarde aangedui deur die indeks waar die motor gestop het. Die indekswaarde moet ooreenstem met die werklike spoed van die motor, gemeet by die as met 'n toereteller, met inagneming dat die opsoekindeks bereken word deur die verwysingspoed te gebruik, nie die werklike spoed nie. Sodra die d-stroomtoename ophou om die spoed te verhoog (as die stroom te veel verhoog sal die motor oor die algemeen tot stilstand kom), sal die indeks wat ooreenstem met die stilstand aandui waar die waarde vir induktansie aangepas moet word (verhoog of verlaag die waarde daarvan). Die induktansievariasie-opsoektabel is die laaste wat opgedateer word.
Let op die volgende besonderhede van die kodebeskermingsfunksie op Mikroskyfie-toestelle:
- Mikroskyfie-produkte voldoen aan die spesifikasie vervat in hul spesifieke mikroskyfie-datablad.
- Microchip glo dat sy familie produkte een van die veiligste families van sy soort vandag op die mark is, wanneer dit op die beoogde wyse en onder normale omstandighede gebruik word.
- Daar is oneerlike en moontlik onwettige metodes wat gebruik word om die kodebeskermingsfunksie te oortree. Al hierdie metodes vereis, na ons kennis, die gebruik van die Mikroskyfie-produkte op 'n manier buite die bedryfspesifikasies vervat in Microchip se Datablaaie. Heel waarskynlik is die persoon wat dit doen, besig met diefstal van intellektuele eiendom.
- Microchip is bereid om met die kliënt te werk wat bekommerd is oor die integriteit van hul kode.
- Nóg Microchip nóg enige ander halfgeleiervervaardiger kan die sekuriteit van hul kode waarborg. Kodebeskerming beteken nie dat ons die produk as “onbreekbaar” waarborg nie.
Kodebeskerming ontwikkel voortdurend. Ons by Microchip is daartoe verbind om voortdurend die kodebeskermingseienskappe van ons produkte te verbeter. Pogings om Microchip se kodebeskermingkenmerk te verbreek, kan 'n oortreding van die Digital Millennium Copyright Act wees. As sulke handelinge ongemagtigde toegang tot jou sagteware of ander kopieregbeskermde werk toelaat, het jy dalk 'n reg om te dagvaar vir regshulp kragtens daardie Wet.
Inligting vervat in hierdie publikasie rakende toesteltoepassings en dies meer word slegs vir u gerief verskaf en kan deur opdaterings vervang word. Dit is jou verantwoordelikheid om te verseker dat jou aansoek aan jou spesifikasies voldoen. P MICROCHIP MAAK GEEN VERTOë OF WAARBORGE VAN ENIGE AARD, HETsy UITDRUKKELIJK OF GEÏMPLISEERD, SKRIFTELIK OF MONDELING, STATUTÊR OF ANDER ANDERS, VERWANTE MET DIE INLIGTING, INSLUITEND, MAAR NIE BEPERK TOT, DIE TOESTAND, GESKIKTHEID, GESKIKTHEID, OF GESKIKTHEID, GESKIKTHEID, TOESTAND. Microchip ontken alle aanspreeklikheid wat voortspruit uit hierdie inligting en die gebruik daarvan. Die gebruik van Mikroskyfie-toestelle in lewensondersteunings- en/of veiligheidstoepassings is geheel en al op die koper se risiko, en die koper stem in om Mikroskyfie te verdedig, te vrywaar en skadeloos te hou teen enige en alle skade, eise, regsgedinge of uitgawes wat uit sodanige gebruik voortspruit. Geen lisensies word, implisiet of andersins, onder enige mikroskyfie intellektuele eiendomsregte oorgedra nie.
Handelsmerke
Die Mikroskyfie naam en logo, die Microchip logo, dsPIC, KEELOQ, KEELOQ logo, MPLAB, PIC, PICmicro, PICSTART, PIC32 logo, rfPIC en UNI/O is geregistreerde handelsmerke van Microchip Technology Incorporated in die VSA en ander lande. FilterLab, Hampshire, HI-TECH C, Linear Active Thermistor, MXDEV, MXLAB, SEEVAL en The Embedded Control Solutions Company is geregistreerde handelsmerke van Microchip Technology Incorporated in die VSA Analog-for-the-Digital Age, Application Maestro, CodeGuard, dsPICDEM, dsPICDEM. net, dsPICworks, dsSPEAK, ECAN, ECONOMONITOR, FanSense, HI-TIDE, In-Circuit Serial Programmering, ICSP, Mindi, MiWi, MPASM, MPLAB Certified logo, MPLIB, MPLINK, mTouch, Octopus, Alwetende Kode Generering, PICC-, PICC- 18, PICDEM, PICDEM.net, PICkit, PICtail, REAL ICE, rfLAB, Select Mode, Total Endurance, TSHARC, UniWinDriver, WiperLock en ZENA is handelsmerke van Microchip Technology Incorporated in die VSA en ander lande. SQTP is 'n diensmerk van Microchip Technology Incorporated in die VSA. Alle ander handelsmerke wat hierin genoem word, is die eiendom van hul onderskeie maatskappye. © 2010, Microchip Technology Incorporated, gedruk in die VSA, Alle regte voorbehou.
WERELDWYDE VERKOPE EN DIENS
AMERIKA
Korporatiewe Kantoor
2355 West Chandler Blvd.
Chandler, AZ 85224-6199
Tel: 480-792-7200
Faks: 480-792-7277
Tegniese ondersteuning:
http://support.microchip.com
Web Adres:
www.microchip.com
Dokumente / Hulpbronne
 |
MICROCHIP AN1292 Stemgids [pdf] Gebruikersgids AN1292 Stemgids, AN1292, Stemgids, Gids |
