Guía de usuario do controlador MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI

O controlador PI é un controlador de bucle pechado amplamente utilizado para controlar un sistema de primeira orde. A funcionalidade básica dun controlador PI é facer a medición de retroalimentación para rastrexar a entrada de referencia. O controlador PI realiza esta acción e controla a súa saída ata que o erro entre os sinais de referencia e de retroalimentación se converta en cero.

Hai dous compoñentes que contribúen á saída: o termo proporcional e o termo integral, como se mostra na seguinte figura. O termo proporcional depende só do valor instantáneo do sinal de erro, mentres que o termo integral depende dos valores presentes e anteriores dun erro.

Figura 1. Controlador PI en dominio continuo

Onde,
y (t) = saída do controlador PI
e (t) = referencia (t) – feedback (t) é o erro entre referencia e retroalimentación
Para implementar o controlador PI no dominio dixital, ten que ser discretizado. A forma discretizada do controlador PI baseada no método de retención de orde cero móstrase na seguinte figura.

Figura 2. Controlador PI baseado no método de retención de orde cero

Resumo

Funcións (Fai unha pregunta)
O controlador Speed ID IQ PI ten as seguintes características principais:

Calcula a corrente do eixe d, a corrente do eixe q e a velocidade do motor

O algoritmo do controlador PI execútase para un parámetro cada vez
Inclúense funcións automáticas anti-windup e inicialización

Implementación de IP Core en Libero Design Suite (Pregunta)
O núcleo IP debe estar instalado no Catálogo de IP do software Libero SoC. Isto faise automaticamente mediante a función de actualización do catálogo IP no software Libero SoC, ou o núcleo IP pódese descargar manualmente do catálogo. Unha vez que se instale o núcleo IP no Catálogo IP do software Libero SoC, o núcleo pódese configurar, xerar e instanciar na ferramenta SmartDesign para incluír na lista de proxectos de Libero.

Utilización e rendemento do dispositivo

(Fai unha pregunta)

A seguinte táboa enumera o uso do dispositivo utilizado para o Speed ID IQ PI Controller.
Táboa 1. Utilización do controlador IQ PI Speed ID

Importante:

Os datos da táboa anterior captúranse mediante a configuración típica de síntese e deseño. A fonte do reloxo de referencia do CDR está definida como Dedicada sen cambios doutros valores do configurador.

O reloxo está restrinxido a 200 MHz mentres se executa a análise de tempo para acadar os números de rendemento.

1. Descrición funcional (Fai unha pregunta)

Esta sección describe os detalles de implementación do controlador Speed ID IQ PI.
A seguinte figura mostra o diagrama de bloques a nivel de sistema do controlador Speed ID IQ PI.
Figura 1-1. Diagrama de bloques a nivel de sistema do controlador Speed ID IQ PI

Nota: O controlador Speed ID IQ PI executa un algoritmo de controlador PI para tres cantidades: corrente do eixe d, corrente do eixe q e velocidade do motor. O bloque está deseñado para minimizar a utilización de recursos de hardware. O bloque permite que o algoritmo do controlador PI se execute para un parámetro cada vez.

1.1 Anti-Windup e inicialización (facer unha pregunta)
O controlador PI ten límites mínimos e máximos de saída para manter a saída dentro dos valores prácticos. Se un sinal de erro distinto de cero persiste durante moito tempo, o compoñente integral do controlador segue aumentando e pode alcanzar un valor limitado pola súa anchura de bits. Este fenómeno chámase liquidación do integrador e debe evitarse para ter unha resposta dinámica adecuada. O controlador PI IP ten unha función automática anti-windup, que limita o integrador tan pronto como o controlador PI alcanza a saturación.

En determinadas aplicacións, como o control de motor, é importante inicializar o controlador PI a un valor adecuado antes de activalo. Iniciar o controlador PI a un bo valor evita operacións bruscas. O bloque IP ten unha entrada de habilitación para activar ou desactivar o controlador PI. Se está desactivada, a saída é igual á entrada da unidade, e cando esta opción está activada,
a saída é o valor PI calculado.

1.2 Tempo compartido do controlador PI (facer unha pregunta)
No algoritmo de control orientado ao campo (FOC), hai tres controladores PI para Velocidade, ID de corrente do eixe d e Iq de corrente do eixe q. A entrada dun controlador PI depende da saída do outro controlador PI, polo que se executan secuencialmente. En calquera momento, só hai unha instancia do controlador PI en funcionamento. Como resultado, en lugar de usar tres controladores PI separados, un único controlador PI comparte o tempo para Speed, Id e Iq para un uso óptimo dos recursos.

O módulo Speed_Id_Iq_PI permite compartir o controlador PI a través dos sinais de inicio e feito para cada un de Speed, Id e Iq. Os parámetros de axuste Kp, Ki e os límites mínimo e máximo de cada instancia dun controlador pódense configurar de forma independente a través das entradas correspondentes.

2. Speed ID IQ PI Controller Parámetros e sinais de interface (Fai unha pregunta)

Esta sección analiza os parámetros do configurador GUI do controlador Speed ID IQ PI e dos sinais de E/S.

2.1 Configuración de configuración (facer unha pregunta)
A seguinte táboa enumera a descrición dos parámetros de configuración utilizados na implementación de hardware do controlador Speed ID IQ PI. Estes son parámetros xenéricos e pódense variar segundo o requisito da aplicación.

Táboa 2-1. Parámetro de configuración

2.2 Sinais de entrada e saída (facer unha pregunta)
A seguinte táboa enumera os portos de entrada e saída do Speed ID IQ PI Controller.

Táboa 2-2. Entradas e saídas do controlador Speed ID IQ PI

3. Diagramas de temporización (Fai unha pregunta)

Esta sección analiza os diagramas de temporización do controlador Speed ID IQ PI.
A seguinte figura mostra o diagrama de tempo do controlador Speed ID IQ PI.

Figura 3-1. Diagrama de temporización do controlador de ID de velocidade IQ PI

4. Banco de probas

(Fai unha pregunta)
Utilízase un banco de probas unificado para verificar e probar o Speed ID IQ PI Controller chamado banco de probas de usuario. Proporciona Testbench para comprobar a funcionalidade da IP do controlador Speed ID IQ PI.

4.1 Simulación (Pregunta)
Os seguintes pasos describen como simular o núcleo usando o banco de probas:
1. Vaia á pestana Catálogo de SoC de Libero, expanda Solutions-MotorControl, prema dúas veces en Speed ID IQ PI Controller e, a continuación, faga clic en Aceptar. A documentación asociada á IP está listada en Documentación.

Importante: se non ves a pestana Catálogo, vai a View > Menú Windows e prema en Catálogo para facelo visible.

Figura 4-1. Speed ID IQ PI Controller IP Core no catálogo de SoC de Libero

2. Na pestana Xerarquía de estímulos, seleccione o banco de probas (speed_id_iq_pi_controller_tb.v), prema co botón dereito e, a continuación, prema en Simular deseño previo ao sintetizador > Abrir de forma interactiva.
Importante: se non ves a pestana Xerarquía de estímulos, vai a View > Menú Windows e prema en Xerarquía de estímulos para facelo visible.

Figura 4-2. Simulación do deseño de presíntese

ModelSim ábrese co banco de probas file, como se mostra na seguinte figura.

Figura 4-3. Ventá de simulación ModelSim

Importante: Se a simulación se interrompe debido ao límite de tempo de execución especificado no .do file, use o comando run -all para completar a simulación.

5. Historial de revisións (Fai unha pregunta)

O historial de revisións describe os cambios que se implementaron no documento. Os cambios están listados por revisión, comezando pola publicación máis recente.

Táboa 5-1. Historial de revisións

Soporte de microchip FPGA

(Fai unha pregunta)

O grupo de produtos Microchip FPGA apoia os seus produtos con varios servizos de soporte, incluíndo o servizo de atención ao cliente,
Centro de Atención al Cliente, a websitio e oficinas de vendas en todo o mundo. Recoméndase aos clientes que visiten os recursos en liña de Microchip antes de poñerse en contacto co servizo de asistencia, xa que é moi probable que as súas consultas xa fosen respondidas.

Contacte con el Centro de Soporte Técnico a través de websitio en www.microchip.com/support. Mencione o número de peza do dispositivo FPGA, seleccione a categoría de caso adecuada e cargue o deseño files ao crear un caso de soporte técnico. Póñase en contacto co servizo de atención ao cliente para obter asistencia técnica sobre o produto, como prezos dos produtos, actualizacións de produtos, información de actualización, estado do pedido e autorización.

Desde América do Norte, chame ao 800.262.1060
Desde o resto do mundo, chame ao 650.318.4460
Fax, dende calquera parte do mundo, 650.318.8044

Información do microchip

(Fai unha pregunta)

O Microchip Websitio (Fai unha pregunta)
Microchip ofrece soporte en liña a través do noso websitio en www.microchip.com/. Isto websitio úsase para facer files e información facilmente dispoñible para os clientes. Algúns dos contidos dispoñibles inclúen:

Soporte ao produto: follas de datos e erratas, notas de aplicación e sample programas, recursos de deseño, guías de usuario e documentos de soporte de hardware, últimas versións de software e software arquivado
Soporte técnico xeral: preguntas máis frecuentes (FAQ), solicitudes de soporte técnico, grupos de discusión en liña, lista de membros do programa de socios de deseño de Microchip
Negocio de Microchip: guías de selección de produtos e pedidos, últimos comunicados de prensa de Microchip, listado de seminarios e eventos, listados de oficinas de vendas, distribuidores e representantes de fábrica de Microchip.

Servizo de notificación de cambios de produto

(Fai unha pregunta)

O servizo de notificación de cambios de produtos de Microchip axuda a manter os clientes ao día dos produtos de Microchip. Os subscritores recibirán unha notificación por correo electrónico sempre que haxa cambios, actualizacións, revisións ou erratas relacionadas cunha familia de produtos especificada ou ferramenta de desenvolvemento de interese.

Para rexistrarse, vai a www.microchip.com/pcn e siga as instrucións de rexistro.

Atención ao cliente (Pregunta)

Os usuarios de produtos Microchip poden recibir asistencia a través de varias canles:

Distribuidor ou Representante
Oficina local de vendas
Enxeñeiro de solucións integradas (ESE)

Soporte técnico

Os clientes deben contactar co seu distribuidor, representante ou ESE para obter asistencia. As oficinas de vendas locais tamén están dispoñibles para axudar aos clientes. Neste documento inclúese unha lista de oficinas de vendas e locais.

O soporte técnico está dispoñible a través de websitio en: www.microchip.com/support

Función de protección de código de dispositivos de microchip (Pregunta)

Teña en conta os seguintes detalles da función de protección de código nos produtos Microchip:

Os produtos de microchip cumpren as especificacións contidas na súa ficha de datos de microchip.

Microchip considera que a súa familia de produtos é segura cando se usa da forma prevista, dentro das especificacións de funcionamento e en condicións normais.
Microchip valora e protexe agresivamente os seus dereitos de propiedade intelectual. Os intentos de incumprir as funcións de protección do código do produto Microchip están estrictamente prohibidos e poden infrinxir a Digital Millennium Copyright Act.
Nin Microchip nin ningún outro fabricante de semicondutores poden garantir a seguridade do seu código. A protección do código non significa que esteamos garantindo que o produto sexa "irrompible". A protección do código está en constante evolución. Microchip comprométese a mellorar continuamente as funcións de protección do código dos nosos produtos.

Aviso Legal

(Fai unha pregunta)

Esta publicación e a información que aparece aquí só poden usarse con produtos Microchip, incluso para deseñar, probar e integrar produtos Microchip coa súa aplicación. O uso desta información de calquera outra forma viola estes termos. A información relativa ás aplicacións do dispositivo ofrécese só para a súa comodidade e pode ser substituída por actualizacións. É a súa responsabilidade asegurarse de que a súa aplicación cumpra coas súas especificacións. Póñase en contacto coa súa oficina local de vendas de Microchip para obter asistencia adicional ou obtén soporte adicional en www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.

ESTA INFORMACIÓN ESTÁ PROPORCIONADA POR MICROCHIP "TAL CUAL". MICROCHIP NON OFRECE REPRESENTACIÓNS OU GARANTÍAS DE NINGÚN TIPO, XA EXPRESA OU IMPLÍCITA, ESCRITA OU ORAL, LEGAL OU DE OUTRO MODO, RELACIONADA COA INFORMACIÓN, INCLUÍENDO PERO NON LIMITADO A NINGÚN TIPO DE GARANTÍAS IMPLÍCITAS DE NON INFRACCIÓN, COMERCIABILIDADE, COMERCIABILIDADE E COMERCIALIZACIÓN. GARANTÍAS RELACIONADAS CO SEU ESTADO, CALIDADE OU RENDEMENTO.

EN NINGÚN CASO MICROCHIP SERÁ RESPONSABLE DE NINGÚN TIPO DE PERDA, DANO, CUSTO OU GASTO INDIRECTO, ESPECIAL, PUNITIVO, INCIDENTAL OU CONSECUENCIAL DE NINGÚN TIPO RELACIONADO COA INFORMACIÓN OU O SEU USO, AÍNDA QUE SE SEXA O CAUSADO QUE SEXA O SEU ADVERTENCIA. POSIBILIDADE OU OS DANOS SON PREVISIBLES. NA MÁXIMA MEDIDA PERMITIDA POLA LEI, A RESPONSABILIDADE TOTAL DE MICROCHIP SOBRE TODAS LAS RECLAMACIONS DE CALQUERA FORMA RELACIONADAS COA INFORMACIÓN OU O SEU USO NON SUPERARÁ O IMPORTE DAS TAXAS, SE HOXE, QUE TIÑAS PAGADA DIRECTAMENTE A MICROCHIP POLA INFORMACIÓN.

O uso de dispositivos Microchip en aplicacións de soporte vital e/ou de seguridade corre totalmente a risco do comprador, e o comprador comprométese a defender, indemnizar e eximir a Microchip de calquera e todos os danos, reclamacións, demandas ou gastos derivados de tal uso. Non se transmite ningunha licenza, implícita ou doutra forma, baixo ningún dereito de propiedade intelectual de Microchip a menos que se indique o contrario.

Marcas comerciais

(Fai unha pregunta)
O nome e o logotipo do Microchip, o logotipo do Microchip, Adaptec, AVR, o logotipo de AVR, AVR Freaks, BesTime, BitCloud,
CryptoMemory, CryptoRF, dsPIC, flexPWR, HELDO, IGLOO, JukeBlox, KeeLoq, Kleer, LANCheck, LinkMD,
maXStylus, maXTouch, MediaLB, megaAVR, Microsemi, Microsemi logo, MOST, MOST logo, MPLAB, OptoLyzer,
PIC, picoPower, PICSTART, logotipo PIC32, PolarFire, Prochip Designer, QTouch, SAM-BA, SenGenuity, SpyNIC, SST,
Logotipo SST, SuperFlash, Symmetricom, SyncServer, Tachyon, TimeSource, tinyAVR, UNI/O, Vectron e XMEGA son
marcas comerciais rexistradas de Microchip Technology Incorporated nos EUA e noutros países.

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,
Logotipo de ProASIC Plus, Quiet- Wire, SmartFusion, SyncWorld, Temux, TimeCesium, TimeHub, TimePictra, TimeProvider,
TrueTime e ZL son marcas rexistradas de Microchip Technology Incorporated nos EUA

Supresión de teclas adxacentes, AKS, analóxico para a era dixital, calquera capacitor, AnyIn, AnyOut, conmutación aumentada,
BlueSky, BodyCom, Clockstudio, CodeGuard, CryptoAuthentication, CryptoAutomotive, CryptoCompanion,
CryptoController, dsPICDEM, dsPICDEM.net, Dynamic Average Matching, DAM, ECAN, Espresso T1S,

EtherGREEN, GridTime, IdealBridge, Programación en serie en circuito, ICSP, INICnet, Intelligent Paralleling, IntelliMOS,
Conectividade entre chips, JitterBlocker, Knob-on-Display, KoD, maxCrypto, maxView, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM,
MPF, logotipo certificado por MPLAB, 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 e ZENA son marcas comerciais de Microchip Technology

Incorporado nos EUA e outros países.
SQTP é unha marca de servizo de Microchip Technology Incorporated nos EUA
O logotipo de Adaptec, Frequency on Demand, Silicon Storage Technology e Symmcom son marcas rexistradas de Microchip Technology Inc. noutros países.
GestIC é unha marca rexistrada de Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG, unha subsidiaria de Microchip Technology Inc., noutros países.
Todas as outras marcas rexistradas aquí mencionadas son propiedade das súas respectivas compañías.
© 2023, Microchip Technology Incorporated e as súas filiais. Todos os dereitos reservados.
ISBN: 978-1-6683-2179-9

Sistema de Xestión da Calidade

(Fai unha pregunta)
Para obter información sobre os sistemas de xestión da calidade de Microchip, visite www.microchip.com/quality.

Vendas e servizo no mundo

Ler máis sobre este manual e descargar PDF:

Documentos/Recursos

Controlador MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI [pdfGuía do usuario
v4.2 Speed ID IQ PI Controller, v4.2, Speed ID IQ PI Controller, IQ PI Controller, PI Controller, Controller

Referencias

Manual de usuario