MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI Controller Uživatelská příručka

PI regulátor je široce používaný regulátor s uzavřenou smyčkou pro řízení systému prvního řádu. Základní funkcí PI regulátoru je provádět zpětnovazební měření pro sledování referenčního vstupu. PI regulátor provádí tuto akci a řídí svůj výstup, dokud se chyba mezi referenčním a zpětnovazebním signálem nestane nulovou.

Na výstupu se podílejí dvě složky: proporcionální člen a integrální člen, jak ukazuje následující obrázek. Proporcionální člen závisí pouze na okamžité hodnotě signálu chyby, zatímco integrální člen závisí na současné a předchozí hodnotě chyby.

Obrázek 1. PI regulátor v kontinuální doméně

Kde,
y (t) = výstup PI regulátoru
e (t) = reference (t) – zpětná vazba (t) je chyba mezi žádanou hodnotou a zpětnou vazbou
Aby bylo možné implementovat PI regulátor v digitální doméně, musí být diskretizován. Diskretizovaná podoba PI regulátoru založená na metodě nulového řádu je znázorněna na následujícím obrázku.

Obrázek 2. PI regulátor založený na metodě Zero Order Hold

Shrnutí

Funkce (Zeptejte se)
Speed ID IQ PI Controller má následující klíčové vlastnosti:

Vypočítá proud v ose d, proud v ose q a rychlost motoru

Algoritmus PI regulátoru běží vždy pro jeden parametr
Zahrnuty jsou automatické funkce proti navíjení a inicializace

Implementace IP Core v Libero Design Suite (Zeptejte se)
IP jádro musí být nainstalováno do IP katalogu softwaru Libero SoC. To se provádí automaticky pomocí funkce aktualizace IP katalogu v softwaru Libero SoC nebo lze jádro IP ručně stáhnout z katalogu. Jakmile je jádro IP nainstalováno v katalogu IP softwaru Libero SoC, může být jádro konfigurováno, generováno a konfigurováno v nástroji SmartDesign pro zahrnutí do seznamu projektů Libero.

Využití a výkon zařízení

(Položit otázku)

Následující tabulka uvádí využití zařízení používaného pro Speed ID IQ PI Controller.
Tabulka 1. Využití IQ PI regulátoru Speed ID

Důležité:

Data v předchozí tabulce jsou zachycena pomocí typické syntézy a nastavení rozložení. Zdroj referenčních hodin CDR je nastaven na Vyhrazený s nezměněnými hodnotami ostatních konfigurátorů.

Hodiny jsou omezeny na 200 MHz při provádění analýzy časování, aby se dosáhlo výkonových čísel.

1. Popis funkce (Zeptejte se)

Tato část popisuje podrobnosti implementace regulátoru Speed ID IQ PI.
Následující obrázek ukazuje blokové schéma na systémové úrovni regulátoru Speed ID IQ PI.
Obrázek 1-1. Blokové schéma na systémové úrovni regulátoru Speed ID IQ PI

Poznámka: PI regulátor Speed ID IQ provádí algoritmus PI regulátoru pro tři veličiny – proud v ose d, proud v ose q a otáčky motoru. Blok je navržen tak, aby minimalizoval využití hardwarových prostředků. Blok umožňuje spouštění algoritmu PI regulátoru pro jeden parametr najednou.

1.1 Anti-windup a inicializace (Zeptejte se)
PI regulátor má minimální a maximální limity výkonu, aby byl výkon v praktických hodnotách. Pokud nenulový chybový signál přetrvává delší dobu, integrální složka regulátoru se stále zvětšuje a může dosáhnout hodnoty omezené jeho bitovou šířkou. Tento jev se nazývá integrátorový windup a je třeba se mu vyhnout, aby byla zajištěna správná dynamická odezva. PI regulátor IP má automatickou anti-windup funkci, která omezí integrátor, jakmile PI regulátor dosáhne saturace.

V určitých aplikacích, jako je řízení motoru, je důležité inicializovat PI regulátor na správnou hodnotu před jeho povolením. Inicializace PI regulátoru na dobrou hodnotu zabrání trhavým operacím. Blok IP má povolovací vstup pro aktivaci nebo deaktivaci PI regulátoru. Pokud je zakázáno, výstup se rovná vstupu jednotky, a když je tato možnost povolena,
výstupem je vypočtená hodnota PI.

1.2 Sdílení času PI regulátoru (Zeptejte se)
V algoritmu Field Oriented Control (FOC) jsou tři PI regulátory pro rychlost, d-osový proud ID a q-osový proud Iq. Vstup jednoho PI regulátoru závisí na výstupu druhého PI regulátoru, a proto jsou prováděny postupně. V každém okamžiku je v provozu pouze jedna instance PI regulátoru. Výsledkem je, že namísto použití tří samostatných PI regulátorů je jeden PI regulátor časově sdílen pro rychlost, Id a Iq pro optimální využití zdrojů.

Modul Speed_Id_Iq_PI umožňuje sdílení PI regulátoru prostřednictvím signálů start a done pro každou rychlost, Id a Iq. Parametry ladění Kp, Ki a minimální a maximální limity každé instance ovladače lze konfigurovat nezávisle prostřednictvím příslušných vstupů.

2. Parametry ID rychlosti IQ PI regulátoru a signály rozhraní (Zeptejte se)

Tato část pojednává o parametrech v konfigurátoru GUI ovladače Speed ID IQ PI a I/O signálech.

2.1 Nastavení konfigurace (Zeptejte se)
Následující tabulka uvádí popis konfiguračních parametrů použitých v hardwarové implementaci Speed ID IQ PI Controller. Toto jsou obecné parametry a lze je měnit podle požadavků aplikace.

Tabulka 2-1. Konfigurační parametr

2.2 Vstupní a výstupní signály (Zeptejte se)
V následující tabulce jsou uvedeny vstupní a výstupní porty regulátoru Speed ID IQ PI.

Tabulka 2-2. Vstupy a výstupy regulátoru Speed ID IQ PI

3. Časové diagramy (Zeptejte se)

Tato část pojednává o časových diagramech regulátoru Speed ID IQ PI.
Následující obrázek ukazuje časový diagram regulátoru Speed ID IQ PI.

Obrázek 3-1. ID rychlosti IQ PI Controller Časový diagram

4. Testbench

(Položit otázku)
K ověření a testování Speed ID IQ PI Controlleru se používá jednotný testbench nazývaný jako uživatelský testbench. Testbench slouží ke kontrole funkčnosti Speed ID IQ PI Controller IP.

4.1 Simulace (Zeptejte se)
Následující kroky popisují, jak simulovat jádro pomocí testbench:
1. Přejděte na záložku Libero SoC Catalog, rozbalte Solutions-MotorControl, dvakrát klikněte na Speed ID IQ PI Controller a poté klikněte na OK. Dokumentace spojená s IP je uvedena v části Dokumentace.

Důležité: Pokud nevidíte kartu Katalog, přejděte na View > nabídku Windows a kliknutím na Katalog ji zviditelníte.

Obrázek 4-1. Speed ID IQ PI Controller IP Core v katalogu Libero SoC

2. Na záložce Hierarchie stimulů vyberte testovací plochu (speed_id_iq_pi_controller_tb.v), klikněte pravým tlačítkem a poté klikněte na Simulovat návrh před syntézou > Otevřít interaktivně.
Důležité: Pokud nevidíte kartu Hierarchie stimulů, přejděte na View > nabídku Windows a kliknutím na Hierarchii stimulů ji zviditelníte.

Obrázek 4-2. Simulace návrhu před syntézou

ModelSim se otevře pomocí testovací plochy file, jak je znázorněno na následujícím obrázku.

Obrázek 4-3. Okno simulace ModelSim

Důležité: Pokud je simulace přerušena z důvodu limitu doby běhu uvedeného v souboru .do file, použijte k dokončení simulace příkaz run -all.

5. Historie revizí (Zeptejte se)

Historie revizí popisuje změny, které byly v dokumentu implementovány. Změny jsou uvedeny podle revizí, počínaje nejnovější publikací.

Tabulka 5-1. Historie revizí

Podpora Microchip FPGA

(Položit otázku)

Skupina produktů Microchip FPGA podporuje své produkty různými podpůrnými službami, včetně zákaznických služeb,
Centrum zákaznické technické podpory, a webmísto a celosvětové prodejní kanceláře. Zákazníkům se doporučuje, aby před kontaktováním podpory navštívili online zdroje Microchip, protože je velmi pravděpodobné, že jejich dotazy již byly zodpovězeny.

Kontaktujte centrum technické podpory prostřednictvím webna adrese www.microchip.com/support. Uveďte číslo dílu FPGA zařízení, vyberte vhodnou kategorii pouzdra a nahrajte design files při vytváření případu technické podpory. Obraťte se na zákaznický servis pro netechnickou podporu produktu, jako je cena produktu, aktualizace produktu, informace o aktualizaci, stav objednávky a autorizace.

Ze Severní Ameriky volejte 800.262.1060
Ze zbytku světa volejte 650.318.4460
Fax odkudkoli na světě, 650.318.8044 XNUMX XNUMX

Informace o mikročipu

(Položit otázku)

Mikročip Webweb (Zeptejte se)
Microchip poskytuje online podporu prostřednictvím našeho webna adrese www.microchip.com/. Tento webmísto se používá k výrobě files a informace snadno dostupné zákazníkům. Některý dostupný obsah zahrnuje:

Produktová podpora – datové listy a errata, aplikační poznámky a sampprogramy, zdroje návrhů, uživatelské příručky a dokumenty podpory hardwaru, nejnovější verze softwaru a archivovaný software
Obecná technická podpora – často kladené otázky (FAQ), požadavky na technickou podporu, online diskusní skupiny, seznam členů programu designérských partnerů společnosti Microchip
Business of Microchip – průvodce pro výběr produktů a objednávky, nejnovější tiskové zprávy Microchip, seznam seminářů a akcí, seznamy prodejních kanceláří Microchip, distributorů a zástupců továren

Služba upozornění na změnu produktu

(Položit otázku)

Služba oznamování změn produktů společnosti Microchip pomáhá zákazníkům udržovat aktuální informace o produktech společnosti Microchip. Předplatitelé obdrží e-mailové upozornění, kdykoli dojde ke změnám, aktualizacím, revizím nebo chybám souvisejícím s konkrétní produktovou řadou nebo vývojovým nástrojem, který je zajímá.

Chcete-li se zaregistrovat, přejděte na stránku www.microchip.com/pcn a postupujte podle pokynů k registraci.

Zákaznická podpora (Zeptejte se)

Uživatelé produktů Microchip mohou získat pomoc prostřednictvím několika kanálů:

Distributor nebo zástupce
Místní prodejní kancelář
Embedded Solutions Engineer (ESE)

Technická podpora

Zákazníci by měli kontaktovat svého distributora, zástupce nebo ESE s žádostí o podporu. Zákazníkům jsou k dispozici také místní prodejní kanceláře. V tomto dokumentu je uveden seznam prodejních kanceláří a míst.

Technická podpora je k dispozici prostřednictvím webna adrese: www.microchip.com/support

Funkce ochrany kódem zařízení Microchip (Zeptejte se)

Všimněte si následujících podrobností o funkci ochrany kódu na produktech Microchip:

Produkty Microchip splňují specifikace obsažené v jejich konkrétním datovém listu Microchip.

Společnost Microchip věří, že její řada produktů je bezpečná, pokud se používají zamýšleným způsobem, v rámci provozních specifikací a za normálních podmínek.
Microchip si cení a agresivně chrání svá práva duševního vlastnictví. Pokusy o porušení funkcí ochrany kódu produktu Microchip jsou přísně zakázány a mohou porušovat zákon Digital Millennium Copyright Act.
Společnost Microchip ani žádný jiný výrobce polovodičů nemůže zaručit bezpečnost svého kódu. Ochrana kódem neznamená, že garantujeme, že produkt je „nerozbitný“. Ochrana kódu se neustále vyvíjí. Společnost Microchip se zavázala neustále zlepšovat funkce ochrany kódu našich produktů.

Právní upozornění

(Položit otázku)

Tato publikace a zde uvedené informace mohou být použity pouze s produkty Microchip, včetně návrhu, testování a integrace produktů Microchip s vaší aplikací. Použití těchto informací jakýmkoli jiným způsobem porušuje tyto podmínky. Informace týkající se aplikací zařízení jsou poskytovány pouze pro vaše pohodlí a mohou být nahrazeny aktualizacemi. Je vaší odpovědností zajistit, aby vaše aplikace odpovídala vašim specifikacím. Obraťte se na místní obchodní zastoupení společnosti Microchip pro další podporu nebo získejte další podporu na adrese www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.

TYTO INFORMACE POSKYTUJE SPOLEČNOST MICROCHIP „TAK JAK JSOU“. MICROCHIP NEPOSKYTUJE ŽÁDNÁ PROHLÁŠENÍ ANI ZÁRUKY JAKÉHOKOLI DRUHU, AŤ UŽ VÝSLOVNÉ ČI PŘEDPOKLÁDANÉ, PÍSEMNÉ NEBO ÚSTNÍ, ZÁKONNÉ NEBO JINÉ, TÝKAJÍCÍ SE INFORMACÍ VČETNĚ, ALE NE OMEZENÍ, JAKÝCHKOLI PŘEDPOKLÁDANÝCH ZÁRUK, ZÁRUK NEPORUŠENÍ TNCH OBCHODU KONKRÉTNÍ ÚČEL NEBO ZÁRUKY VZTAHUJÍCÍ SE K JEHO STAVU, KVALITĚ NEBO VÝKONU.

V ŽÁDNÉM PŘÍPADĚ NEBUDE MICROCHIP ODPOVĚDNÁ ZA ŽÁDNÉ NEPŘÍMÉ, ZVLÁŠTNÍ, TRESTNÉ, NÁHODNÉ NEBO NÁSLEDNÉ ZTRÁTY, ŠKODY, NÁKLADY NEBO NÁKLADY JAKÉHOKOLI DRUHU, JAKKOLI SOUVISEJÍCÍ S INFORMACÍ NEBO JEJICH POUŽITÍM, JAKKOLI BY BYLO UVEDENO, JAK BY BYLO ZPŮSOBeno, MOŽNOST NEBO ŠKODY JSOU PŘEDVÍDAJÍCÍ. CELKOVÁ ODPOVĚDNOST SPOLEČNOSTI MICROCHIP ZA VŠECHNY NÁROKY SOUVISEJÍCÍ S INFORMACEMI NEBO JEJICH POUŽITÍM NEPŘEKROČÍ V NEJVYŠŠÍM ROZSAHU POVOLENÉM ZÁKONEM, KTERÉ JSTE ZA INFORMACE ZAPLATILI PŘÍMO SPOLEČNOSTI MICROCHIP.

Použití zařízení Microchip v aplikacích na podporu života a/nebo v bezpečnostních aplikacích je zcela na riziko kupujícího a kupující souhlasí s tím, že bude Microchip bránit, odškodnit a chránit před všemi škodami, nároky, žalobami nebo výdaji vyplývajícími z takového použití. Žádné licence nejsou poskytovány, implicitně ani jinak, v rámci jakýchkoli práv duševního vlastnictví společnosti Microchip, pokud není uvedeno jinak.

ochranné známky

(Položit otázku)
Název a logo Microchip, logo Microchip, Adaptec, AVR, logo AVR, AVR Freaks, BesTime, BitCloud,
CryptoMemory, CryptoRF, dsPIC, flexPWR, HELDO, IGLOO, JukeBlox, KeeLoq, Kleer, LANCheck, LinkMD,
maXStylus, maXTouch, MediaLB, megaAVR, Microsemi, logo Microsemi, MOST, logo MOST, MPLAB, OptoLyzer,
PIC, picoPower, PICSTART, logo PIC32, PolarFire, Prochip Designer, QTouch, SAM-BA, SenGenuity, SpyNIC, SST,
Logo SST, SuperFlash, Symmetricom, SyncServer, Tachyon, TimeSource, tinyAVR, UNI/O, Vectron a XMEGA jsou
registrované ochranné známky společnosti Microchip Technology Incorporated v USA a dalších zemích.

AgileSwitch, APT, ClockWorks, The Embedded Control Solutions Company, EtherSynch, Flashtec, Hyper Speed
Ovládání, HyperLight Load, Libero, motorBench, mTouch, Powermite 3, Precision Edge, ProASIC, ProASIC Plus,
Logo ProASIC Plus, Quiet-Wire, SmartFusion, SyncWorld, Temux, TimeCesium, TimeHub, TimePictra, TimeProvider,
TrueTime a ZL jsou registrované ochranné známky společnosti Microchip Technology Incorporated v USA

Přilehlé potlačení kláves, AKS, Analog-for-the-Digital Age, Libovolný kondenzátor, AnyIn, AnyOut, Rozšířené přepínání,
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,
Konektivita mezi čipy, JitterBlocker, Knob-on-Display, KoD, maxCrypto, max.View, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM,
MPF, logo MPLAB Certified, MPLIB, MPLINK, MultiTRAK, NetDetach, Vševědoucí generování kódu, PICDEM,
PICDEM.net, PICkit, PICtail, PowerSmart, PureSilicon, QMatrix, REAL ICE, Ripple Blocker, RTAX, RTG4, SAM ICE, Serial Quad I/O, simpleMAP, SimpliPHY, SmartBuffer, SmartSHLS, SMART-IS, storClad, SQI, SuperClad, SQI ,
SuperSwitcher II, Switchtec, SynchroPHY, Total Endurance, Trusted Time, TSHARC, USBCheck, VariSense,
VectorBlox, VeriPHY, ViewSpan, WiperLock, XpressConnect a ZENA jsou ochranné známky společnosti Microchip Technology

Začleněno v USA a dalších zemích.
SQTP je servisní značka společnosti Microchip Technology Incorporated v USA
Logo Adaptec, Frequency on Demand, Silicon Storage Technology a Symmcom jsou registrované ochranné známky společnosti Microchip Technology Inc. v jiných zemích.
GestIC je registrovaná ochranná známka společnosti Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG, dceřiné společnosti Microchip Technology Inc., v jiných zemích.
Všechny ostatní ochranné známky uvedené v tomto dokumentu jsou majetkem příslušných společností.
© 2023, Microchip Technology Incorporated a její dceřiné společnosti. Všechna práva vyhrazena.
ISBN: 978-1-6683-2179-9

Systém managementu kvality

(Položit otázku)
Informace týkající se systémů řízení kvality společnosti Microchip naleznete na adrese www.microchip.com/quality.

Celosvětový prodej a servis

Přečtěte si více o této příručce a stáhněte si PDF:

Dokumenty / zdroje

MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI Controller [pdfUživatelská příručka
v4.2 Speed ID IQ PI Controller, v4.2, Speed ID IQ PI Controller, IQ PI Controller, PI Controller, Controller

Reference

Uživatelská příručka