MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI Controller Ръководство за потребителя

PI контролерът е широко използван контролер със затворен контур за управление на система от първи ред. Основната функционалност на PI контролера е да извършва измерване на обратната връзка за проследяване на еталонния вход. PI контролерът изпълнява това действие, контролира своя изход, докато грешката между еталонния и обратния сигнал стане нула.

Има два компонента, които допринасят за изхода: пропорционалният член и интегралния член, както е показано на следващата фигура. Пропорционалният член зависи само от моментната стойност на сигнала за грешка, докато интегралният член зависи от настоящите и предишните стойности на грешката.

Фигура 1. PI контролер в непрекъснат домейн

къде,
y (t) = изход на PI контролера
e (t) = еталон (t) – обратна връзка (t) е грешката между еталон и обратна връзка
За да се внедри PI контролерът в цифровата област, той трябва да бъде дискретизиран. Дискретизираната форма на PI контролера, базирана на метода на задържане от нулев ред, е показана на следващата фигура.

Фигура 2. PI контролер, базиран на метода на задържане с нулев ред

Резюме

Характеристики (задайте въпрос)
Контролерът Speed ID IQ PI има следните ключови характеристики:

Изчислява тока по ос d, тока по ос q и скоростта на двигателя

Алгоритъмът на PI контролера работи за един параметър наведнъж
Включени са автоматични функции против навиване и инициализация

Внедряване на IP Core в Libero Design Suite (задайте въпрос)
IP ядрото трябва да бъде инсталирано в IP каталога на софтуера Libero SoC. Това става автоматично чрез функцията за актуализиране на IP каталог в софтуера Libero SoC или IP ядрото може да бъде изтеглено ръчно от каталога. След като IP ядрото е инсталирано в IP каталога на софтуера на Libero SoC, ядрото може да бъде конфигурирано, генерирано и създадено в инструмента SmartDesign за включване в списъка с проекти на Libero.

Използване и производителност на устройството

(Задай въпрос)

Следната таблица изброява използването на устройството, използвано за Speed ID IQ PI Controller.
Таблица 1. Използване на скорост ID IQ PI контролер

Важно:

Данните в предходната таблица са заснети с помощта на типични настройки за синтез и оформление. Източникът на референтния часовник на CDR е зададен на Dedicated с други стойности на конфигуратора непроменени.

Тактовата честота е ограничена до 200 MHz, докато се изпълнява анализът на времето, за да се постигнат стойностите на производителността.

1. Функционално описание (задайте въпрос)

Този раздел описва подробностите за внедряването на Speed ID IQ PI контролера.
Следващата фигура показва блоковата диаграма на системно ниво на Speed ID IQ PI контролера.
Фигура 1-1. Блокова схема на системно ниво на Speed ID IQ PI контролер

Забележка: PI контролерът Speed ID IQ изпълнява алгоритъм на PI контролер за три величини — ток по d-ос, ток по q-ос и скорост на двигателя. Блокът е проектиран да минимизира използването на хардуерни ресурси. Блокът позволява алгоритъмът на PI контролера да се изпълнява за един параметър наведнъж.

1.1 Защита от навиване и инициализация (задайте въпрос)
PI контролерът има минимални и максимални граници на изхода, за да поддържа изхода в рамките на практическите стойности. Ако ненулев сигнал за грешка продължава дълго време, интегралният компонент на контролера продължава да се увеличава и може да достигне стойност, ограничена от неговата битова ширина. Това явление се нарича навиване на интегратора и трябва да се избягва, за да има правилна динамична реакция. PI контролерът IP има автоматична функция против навиване, която ограничава интегратора веднага щом PI контролерът достигне насищане.

В определени приложения, като например управление на мотор, е важно да инициализирате PI контролера до правилна стойност, преди да го активирате. Инициализирането на PI контролера на добра стойност избягва резки операции. IP блокът има вход за разрешаване за активиране или деактивиране на PI контролера. Ако е деактивирано, изходът е равен на входа на единицата, а когато тази опция е активирана,
изходът е изчислената стойност на PI.

1.2 Споделяне на времето на PI Controller (задайте въпрос)
В алгоритъма за ориентирано по полето управление (FOC) има три PI контролера за скорост, ID на тока по d-ос и ток по q-ос Iq. Входът на единия PI контролер зависи от изхода на другия PI контролер и затова те се изпълняват последователно. Във всеки момент има само един екземпляр на PI контролера в действие. В резултат на това, вместо да се използват три отделни PI контролера, един PI контролер е споделен във времето за Speed, Id и Iq за оптимално използване на ресурсите.

Модулът Speed_Id_Iq_PI позволява споделяне на PI контролера чрез сигнали за стартиране и завършване за всеки от Speed, Id и Iq. Параметрите за настройка Kp, Ki и минималните и максималните граници на всеки екземпляр на контролера могат да бъдат конфигурирани независимо чрез съответните входове.

2. Параметри на контролера Speed ID IQ PI и интерфейсни сигнали (задайте въпрос)

Този раздел обсъжда параметрите в GUI конфигуратора на Speed ID IQ PI Controller и I/O сигналите.

2.1 Настройки на конфигурацията (задайте въпрос)
Следващата таблица изброява описанието на конфигурационните параметри, използвани при хардуерното внедряване на Speed ID IQ PI Controller. Това са общи параметри и могат да се променят според изискванията на приложението.

Таблица 2-1. Конфигурационен параметър

2.2 Входни и изходни сигнали (задайте въпрос)
Следващата таблица изброява входните и изходните портове на Speed ID IQ PI Controller.

Таблица 2-2. Входове и изходи на Speed ID IQ PI контролер

3. Времеви диаграми (задайте въпрос)

Този раздел обсъжда времевите диаграми на Speed ID IQ PI Controller.
Следващата фигура показва времевата диаграма на Speed ID IQ PI контролера.

Фигура 3-1. Speed ID IQ PI контролер Времева диаграма

4. Тестова стенда

(Задай въпрос)
Унифициран тестов стенд се използва за проверка и тестване на Speed ID IQ PI контролер, наречен като потребителски тестов стенд. Testbench е предоставен за проверка на функционалността на Speed ID IQ PI Controller IP.

4.1 Симулация (задайте въпрос)
Следните стъпки описват как да симулирате ядрото с помощта на тестовия стенд:
1. Отидете в раздела Libero SoC Catalog, разгънете Solutions-MotorControl, щракнете двукратно върху Speed ID IQ PI Controller и след това щракнете върху OK. Документацията, свързана с IP, е посочена под Документация.

Важно: Ако не виждате раздела Каталог, преминете към View > Меню Windows и щракнете върху Каталог, за да го направите видимо.

Фигура 4-1. Speed ID IQ PI Controller IP Core в Libero SoC каталог

2. В раздела „Стимул йерархия“ изберете тестовия стенд (speed_id_iq_pi_controller_tb.v), щракнете с десния бутон и след това щракнете върху Симулиране на предварително синтезиран дизайн > Отвори интерактивно.
Важно: Ако не виждате раздела Йерархия на стимулите, преминете към View > Меню Windows и щракнете върху Йерархия на стимулите, за да го направите видимо.

Фигура 4-2. Симулиране на дизайна преди синтеза

ModelSim се отваря с тестовия стенд file, както е показано на следващата фигура.

Фигура 4-3. Прозорец за симулация на ModelSim

Важно: Ако симулацията бъде прекъсната поради ограничението за време на изпълнение, посочено в .do file, използвайте командата run -all, за да завършите симулацията.

5. История на редакциите (задайте въпрос)

Историята на ревизиите описва промените, които са въведени в документа. Промените са изброени по редакция, започвайки с най-актуалната публикация.

Таблица 5-1. История на ревизиите

Поддръжка на Microchip FPGA

(Задай въпрос)

Продуктовата група Microchip FPGA подкрепя своите продукти с различни услуги за поддръжка, включително обслужване на клиенти,
Център за техническа поддръжка на клиенти, a webсайт и търговски офиси по целия свят. Препоръчва се на клиентите да посетят онлайн ресурсите на Microchip, преди да се свържат с поддръжката, тъй като е много вероятно техните запитвания вече да са получили отговор.

Свържете се с Центъра за техническа поддръжка чрез webсайт на адрес www.microchip.com/support. Споменете номера на частта на FPGA устройството, изберете подходяща категория на случая и качете дизайн files докато създавате случай за техническа поддръжка. Свържете се с отдела за обслужване на клиенти за нетехническа продуктова поддръжка, като например ценообразуване на продукти, надстройки на продукти, актуализирана информация, статус на поръчка и оторизация.

От Северна Америка се обадете на 800.262.1060
От останалата част на света се обадете на 650.318.4460
Факс, от всяка точка на света, 650.318.8044

Информация за микрочип

(Задай въпрос)

Микрочипът Webсайт (задайте въпрос)
Microchip предоставя онлайн поддръжка чрез нашата webсайт на адрес www.microchip.com/. Това webсайтът се използва за направа fileи информация, лесно достъпна за клиентите. Част от наличното съдържание включва:

Продуктова поддръжка – информационни листове и грешки, бележки за приложението и sampфайлови програми, ресурси за проектиране, ръководства за потребителя и документи за хардуерна поддръжка, най-новите версии на софтуера и архивиран софтуер
Обща техническа поддръжка – Често задавани въпроси (ЧЗВ), заявки за техническа поддръжка, онлайн дискусионни групи, списък с членове на партньорската програма за дизайн на Microchip
Бизнес на Microchip – ръководства за избор на продукти и поръчки, най-новите съобщения за пресата на Microchip, списък на семинари и събития, списъци на търговски офиси на Microchip, дистрибутори и представители на фабриките

Услуга за уведомяване за промяна на продукта

(Задай въпрос)

Услугата на Microchip за уведомяване за промяна на продукта помага на клиентите да бъдат информирани за продуктите на Microchip. Абонатите ще получават известие по имейл винаги, когато има промени, актуализации, ревизии или грешки, свързани с определена група продукти или инструмент за разработка, които представляват интерес.

За да се регистрирате, отидете на www.microchip.com/pcn и следвайте инструкциите за регистрация.

Поддръжка на клиенти (задайте въпрос)

Потребителите на продукти на Microchip могат да получат помощ по няколко канала:

Дистрибутор или представител
Местен офис за продажби
Инженер по вградени решения (ESE)

Техническа поддръжка

Клиентите трябва да се свържат със своя дистрибутор, представител или ESE за поддръжка. Местните офиси за продажби също са на разположение, за да помогнат на клиентите. В този документ е включен списък с търговски офиси и местоположения.

Техническата поддръжка е достъпна чрез webсайт на: www.microchip.com/support

Функция за защита на кода на Microchip Devices (задайте въпрос)

Обърнете внимание на следните подробности за функцията за защита на кода на продуктите на Microchip:

Продуктите на Microchip отговарят на спецификациите, съдържащи се в техния конкретен лист с данни на Microchip.

Microchip вярва, че семейството му от продукти е безопасно, когато се използва по предвидения начин, в рамките на работните спецификации и при нормални условия.
Microchip цени и агресивно защитава своите права на интелектуална собственост. Опитите за нарушаване на функциите за защита на кода на продукта на Microchip са строго забранени и могат да нарушат Закона за авторското право в цифровото хилядолетие.
Нито Microchip, нито друг производител на полупроводници може да гарантира сигурността на своя код. Защитата на кода не означава, че ние гарантираме, че продуктът е „нечуплив“. Защитата на кода непрекъснато се развива. Microchip се ангажира непрекъснато да подобрява функциите за защита на кода на нашите продукти.

Правна информация

(Задай въпрос)

Тази публикация и информацията тук могат да се използват само с продукти на Microchip, включително за проектиране, тестване и интегриране на продукти на Microchip с вашето приложение. Използването на тази информация по друг начин нарушава тези условия. Информация относно приложенията на устройството се предоставя само за ваше удобство и може да бъде заменена от актуализации. Ваша отговорност е да гарантирате, че вашето приложение отговаря на вашите спецификации. Свържете се с местния търговски офис на Microchip за допълнителна поддръжка или получете допълнителна поддръжка на www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.

ТАЗИ ИНФОРМАЦИЯ СЕ ПРЕДОСТАВЯ ОТ MICROCHIP „КАКТО Е“. MICROCHIP НЕ ПРЕДСТАВЛЯВА НИКАКВИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИЛИ ГАРАНЦИИ ОТ КАКЪВТО и да е ВИД, ИЗРИЧНИ ИЛИ КОСВЕНИ СЕ, ПИСМЕНИ ИЛИ УСТНИ, ЗАКОНОВИ ИЛИ ДРУГИ, СВЪРЗАНИ С ИНФОРМАЦИЯТА, ВКЛЮЧИТЕЛНО, НО НЕ САМО КОСВЕНИ ГАРАНЦИИ ЗА НЕНАРУШЕНИЕ, ПРОДАВАЕМОСТ И ГОДНОСТ ЗА ОПРЕДЕЛЕНА ЦЕЛ ИЛИ ГАРАНЦИИ, СВЪРЗАНИ С НЕГОВОТО СЪСТОЯНИЕ, КАЧЕСТВО ИЛИ РАБОТА.

В НИКАКЪВ СЛУЧАЙ МИКРОЧИП НЯМА ДА НОСИ ОТГОВОРНОСТ ЗА КАКВАТО И ДА Е НЕПРЯКА, СПЕЦИАЛНА, НАКАЗАТЕЛНА, СЛУЧАЙНА ИЛИ ПОСЛЕДВАЩА ЗАГУБА, ЩЕТА, ЦЕНА ИЛИ РАЗХОД ОТ КАКЪВТО и да е ВИД, СВЪРЗАНИ С ИНФОРМАЦИЯТА ИЛИ НЕЙНОТО ИЗПОЛЗВАНЕ, КАКТО И ДА СА ПРИЧИНЕНИ, ДОРИ АКО MICROCHIP Е УКАЗАН ЗА ВЪЗМОЖНОСТТА ИЛИ ЩЕТИТЕ СА ПРЕДВИДИМИ. В НАЙ-ПЪЛНАТА СТЕПЕН, ПОЗВОЛЕНА ОТ ЗАКОНА, ПЪЛНАТА ОТГОВОРНОСТ НА MICROCHIP ПО ВСИЧКИ ИСКОВЕ, СВЪРЗАНИ ПО КАКЪВТО И ДА Е НАЧИН С ИНФОРМАЦИЯТА ИЛИ ИЗПОЛЗВАНЕТО ѝ, НЯМА ДА НАДВИШАВА СУМАТА НА ТАКСИ, АКО ИМА ТАКИВА, КОИТО СТЕ ПЛАТИЛИ ДИРЕКТНО НА MICROCHIP ЗА ИНФОРМАЦИЯТА.

Използването на устройства Microchip в животоподдържащи и/или безопасни приложения е изцяло на риск на купувача и купувачът се съгласява да защитава, обезщетява и предпазва Microchip от всякакви щети, искове, дела или разходи, произтичащи от такава употреба. Никакви лицензи не се предават, имплицитно или по друг начин, съгласно правата на интелектуална собственост на Microchip, освен ако не е посочено друго.

Търговски марки

(Задай въпрос)
Името и логото на Microchip, логото на Microchip, Adaptec, AVR, логото на AVR, AVR Freaks, BesTime, BitCloud,
CryptoMemory, CryptoRF, dsPIC, flexPWR, HELDO, IGLOO, JukeBlox, KeeLoq, Kleer, LANCheck, LinkMD,
maXStylus, maXTouch, MediaLB, megaAVR, Microsemi, лого на Microsemi, MOST, лого на MOST, MPLAB, OptoLyzer,
PIC, picoPower, PICSTART, PIC32 лого, PolarFire, Prochip Designer, QTouch, SAM-BA, SenGenuity, SpyNIC, SST,
SST Logo, SuperFlash, Symmetricom, SyncServer, Tachyon, TimeSource, tinyAVR, UNI/O, Vectron и XMEGA са
регистрирани търговски марки на Microchip Technology Incorporated в САЩ и други страни.

AgileSwitch, APT, ClockWorks, The Embedded Control Solutions Company, EtherSynch, Flashtec, Hyper Speed
Control, HyperLight Load, Libero, motorBench, mTouch, Powermite 3, Precision Edge, ProASIC, ProASIC Plus,
Лого на ProASIC Plus, Quiet- Wire, SmartFusion, SyncWorld, Temux, TimeCesium, TimeHub, TimePictra, TimeProvider,
TrueTime и ZL са регистрирани търговски марки на Microchip Technology Incorporated в САЩ

Потискане на съседни клавиши, AKS, Аналогово за цифровата ера, Всеки кондензатор, AnyIn, AnyOut, Разширено превключване,
BlueSky, BodyCom, Clockstudio, CodeGuard, CryptoAuthentication, CryptoAutomotive, CryptoCompanion,
CryptoController, dsPICDEM, dsPICDEM.net, Dynamic Average Matching, DAM, ECAN, Espresso T1S,

EtherGREEN, GridTime, IdealBridge, In-Circuit Serial Programming, ICSP, INICnet, Intelligent Paralleling, IntelliMOS,
Свързване между чипове, JitterBlocker, Knob-on-Display, KoD, maxCrypto, maxView, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM,
MPF, MPLAB сертифицирано лого, MPLIB, MPLINK, MultiTRAK, NetDetach, Omniscient Code Generation, PICDEM,
PICDEM.net, PICkit, PICtail, PowerSmart, PureSilicon, QMatrix, REAL ICE, Ripple Blocker, RTAX, RTG4, SAM ICE, Serial Quad I/O, simpleMAP, SimpliPHY, SmartBuffer, SmartHLS, SMART-IS, storClad, SQI, SuperSwitcher ,
SuperSwitcher II, Switchtec, SynchroPHY, Total Endurance, Trusted Time, TSHARC, USBCheck, VariSense,
VectorBlox, VeriPHY, ViewSpan, WiperLock, XpressConnect и ZENA са търговски марки на Microchip Technology

Регистрирана в САЩ и други страни.
SQTP е марка за услуги на Microchip Technology Incorporated в САЩ
Логото Adaptec, Frequency on Demand, Silicon Storage Technology и Symmcom са регистрирани търговски марки на Microchip Technology Inc. в други страни.
GestIC е регистрирана търговска марка на Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG, дъщерно дружество на Microchip Technology Inc., в други страни.
Всички останали търговски марки, споменати тук, са собственост на съответните им компании.
© 2023, Microchip Technology Incorporated и нейните дъщерни дружества. Всички права запазени.
ISBN: 978-1-6683-2179-9

Система за управление на качеството

(Задай въпрос)
За информация относно системите за управление на качеството на Microchip, моля посетете www.microchip.com/quality.

Световни продажби и обслужване

Прочетете повече за това ръководство и изтеглете PDF:

Документи / Ресурси

MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI контролер [pdf] Ръководство за потребителя
v4.2 Speed ID IQ PI контролер, v4.2, Speed ID IQ PI контролер, IQ PI контролер, PI контролер, контролер

Референции

Ръководство за потребителя