MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI-kontroller brukerveiledning

PI-kontrolleren er en mye brukt lukket sløyfekontroller for å kontrollere et første-ordens system. Den grunnleggende funksjonaliteten til en PI-kontroller er å foreta tilbakemeldingsmålingen for å spore referanseinngangen. PI-kontrolleren utfører denne handlingen kontrollerer sin utgang til feilen mellom referanse- og tilbakemeldingssignalene blir null.

Det er to komponenter som bidrar til produksjonen: proporsjonalleddet og integralleddet, som vist i følgende figur. Det proporsjonale leddet avhenger bare av den øyeblikkelige verdien av feilsignalet, mens integralleddet avhenger av nåværende og tidligere verdier av en feil.

Figur 1. PI-kontroller i kontinuerlig domene

Hvor,
y (t) = PI-kontrollerutgang
e (t) = referanse (t) – tilbakemelding (t) er feilen mellom referanse og tilbakemelding
For å implementere PI-kontrolleren i det digitale domenet, må den diskretiseres. Den diskretiserte formen til PI-kontrolleren basert på nullordensholdmetoden er vist i følgende figur.

Figur 2. PI-kontroller basert på Zero Order Hold Method

Sammendrag

Funksjoner (Still et spørsmål)
Speed ID IQ PI-kontrolleren har følgende nøkkelfunksjoner:

Beregner d-aksestrøm, q-aksestrøm og motorhastighet

PI-kontrolleralgoritmen kjører for én parameter om gangen
Automatiske antiavviklings- og initialiseringsfunksjoner er inkludert

Implementering av IP Core i Libero Design Suite (Spør et spørsmål)
IP-kjerne må installeres i IP-katalogen til Libero SoC-programvaren. Dette gjøres automatisk gjennom oppdateringsfunksjonen for IP Catalog i Libero SoC-programvaren, eller IP-kjernen kan lastes ned manuelt fra katalogen. Når IP-kjernen er installert i Libero SoC-programvarens IP-katalog, kan kjernen konfigureres, genereres og instansieres i SmartDesign-verktøyet for inkludering i Libero-prosjektlisten.

Enhetsutnyttelse og ytelse

(Spør et spørsmål)

Tabellen nedenfor viser enhetsbruken som brukes for Speed ID IQ PI Controller.
Tabell 1. Hastighets-ID IQ PI-kontrollerbruk

Viktig:

Dataene i den foregående tabellen fanges opp ved hjelp av typiske syntese- og layoutinnstillinger. CDR-referanseklokkekilden er satt til Dedikert med andre konfiguratorverdier uendret.

Klokken er begrenset til 200 MHz mens du kjører timinganalysen for å oppnå ytelsestallene.

1. Funksjonell beskrivelse (Still et spørsmål)

Denne delen beskriver implementeringsdetaljene til Speed ID IQ PI-kontrolleren.
Følgende figur viser blokkskjemaet på systemnivå for Speed ID IQ PI-kontrolleren.
Figur 1-1. Blokkdiagram på systemnivå for hastighets-ID IQ PI-kontroller

Note: Speed ID IQ PI-kontrolleren utfører en PI-kontrolleralgoritme for tre størrelser – d-aksestrøm, q-aksestrøm og motorhastighet. Blokken er designet for å minimere utnyttelse av maskinvareressurs. Blokken lar PI-kontrolleralgoritmen kjøres for én parameter om gangen.

1.1 Anti-Windup og initialisering (Still et spørsmål)
PI-kontrolleren har minimums- og maksimumsgrenser for utgang for å holde utgangen innenfor praktiske verdier. Hvis et feilsignal som ikke er null vedvarer i lang tid, fortsetter den integrerte komponenten til kontrolleren å øke og kan nå en verdi begrenset av bitbredden. Dette fenomenet kalles integrator windup og må unngås for å ha en skikkelig dynamisk respons. PI-kontrolleren IP har en automatisk antiavviklingsfunksjon, som begrenser integratoren så snart PI-kontrolleren når metning.

I visse applikasjoner, for eksempel motorstyring, er det viktig å initialisere PI-kontrolleren til en riktig verdi før du aktiverer den. Å initialisere PI-kontrolleren til en god verdi unngår rykkvise operasjoner. IP-blokken har en aktiveringsinngang for å aktivere eller deaktivere PI-kontrolleren. Hvis deaktivert, er utgangen lik enhetens inngang, og når dette alternativet er aktivert,
utgangen er den beregnede PI-verdien.

1.2 Tidsdeling av PI-kontroller (Still et spørsmål)
I Field Oriented Control (FOC)-algoritmen er det tre PI-kontrollere for hastighet, d-akse strøm-ID og q-akse strøm Iq. Inngangen til en PI-kontroller avhenger av utgangen til den andre PI-kontrolleren, og derfor utføres de sekvensielt. Til enhver tid er det bare én forekomst av PI-kontrolleren i drift. Som et resultat, i stedet for å bruke tre separate PI-kontrollere, er en enkelt PI-kontroller tidsdelt for Speed, Id og Iq for optimal bruk av ressursene.

Speed_Id_Iq_PI-modulen tillater deling av PI-kontrolleren gjennom start- og ferdigsignalene for hver av Speed, Id og Iq. Innstillingsparametrene Kp, Ki og minimums- og maksimumsgrenser for hver instans av en kontroller kan konfigureres uavhengig gjennom tilsvarende innganger.

2. Speed ID IQ PI-kontrollerparametre og grensesnittsignaler (stille et spørsmål)

Denne delen diskuterer parametrene i Speed ID IQ PI Controller GUI-konfiguratoren og I/O-signaler.

2.1 Konfigurasjonsinnstillinger (Still et spørsmål)
Tabellen nedenfor viser beskrivelsen av konfigurasjonsparameterne som brukes i maskinvareimplementeringen av Speed ID IQ PI Controller. Dette er generiske parametere og kan varieres i henhold til kravet til applikasjonen.

Tabell 2-1. Konfigurasjonsparameter

2.2 Inn- og utgangssignaler (stille et spørsmål)
Tabellen nedenfor viser inngangs- og utgangsportene til Speed ID IQ PI-kontrolleren.

Tabell 2-2. Inn- og utganger til Speed ID IQ PI-kontrolleren

3. Tidsdiagrammer (stille et spørsmål)

Denne delen diskuterer tidsdiagrammer for Speed ID IQ PI-kontroller.
Følgende figur viser tidsdiagrammet til Speed ID IQ PI-kontrolleren.

Figur 3-1. Speed ID IQ PI Controller Timing Diagram

4. Test benk

(Spør et spørsmål)
En enhetlig testbenk brukes til å verifisere og teste Speed ID IQ PI Controller kalt brukertestbenk. Testbenk leveres for å sjekke funksjonaliteten til Speed ID IQ PI Controller IP.

4.1 Simulering (stille et spørsmål)
Følgende trinn beskriver hvordan du simulerer kjernen ved hjelp av testbenken:
1. Gå til Libero SoC Catalog-kategorien, utvid Solutions-MotorControl, dobbeltklikk på Speed ID IQ PI Controller, og klikk deretter OK. Dokumentasjonen knyttet til IP-en er oppført under Dokumentasjon.

Viktig: Hvis du ikke ser Katalog-fanen, naviger til View > Windows-menyen og klikk på Katalog for å gjøre den synlig.

Figur 4-1. Speed ID IQ PI Controller IP Core i Libero SoC-katalogen

2. På Stimulus Hierarchy-fanen, velg testbenken (speed_id_iq_pi_controller_tb.v), høyreklikk og klikk deretter Simuler Pre-Synth Design > Open Interactively.
Viktig: Hvis du ikke ser Stimulus Hierarki-fanen, naviger til View > Windows-menyen og klikk på Stimulus Hierarchy for å gjøre den synlig.

Figur 4-2. Simulering av pre-syntesedesign

ModelSim åpner med testbenken file, som vist i følgende figur.

Figur 4-3. ModelSim Simuleringsvindu

Viktig: Hvis simuleringen avbrytes på grunn av kjøretidsgrensen spesifisert i .do file, bruk run -all-kommandoen for å fullføre simuleringen.

5. Revisjonshistorikk (Still et spørsmål)

Revisjonshistorikken beskriver endringene som ble implementert i dokumentet. Endringene er oppført etter revisjon, og starter med den nyeste publikasjonen.

Tabell 5-1. Endringshistorikk

Mikrobrikke FPGA-støtte

(Spør et spørsmål)

Microchip FPGA-produktgruppen støtter produktene sine med ulike støttetjenester, inkludert kundeservice,
Kundesenter for teknisk støtte, en webnettstedet og verdensomspennende salgskontorer. Kunder anbefales å besøke Microchips nettressurser før de kontakter kundestøtte, da det er svært sannsynlig at spørsmålene deres allerede er besvart.

Kontakt teknisk støttesenter via webnettstedet på www.microchip.com/support. Nevn FPGA-enhetens delenummer, velg passende kassekategori og last opp design files mens du oppretter en teknisk støttesak. Kontakt kundeservice for ikke-teknisk produktstøtte, for eksempel produktpriser, produktoppgraderinger, oppdateringsinformasjon, bestillingsstatus og autorisasjon.

Fra Nord-Amerika, ring 800.262.1060
Fra resten av verden, ring 650.318.4460
Faks, fra hvor som helst i verden, 650.318.8044

Informasjon om mikrobrikke

(Spør et spørsmål)

Mikrobrikken Webnettsted (Still et spørsmål)
Microchip gir online støtte via vår webnettstedet på www.microchip.com/. Dette webnettstedet brukes til å lage files og informasjon lett tilgjengelig for kunder. Noe av innholdet som er tilgjengelig inkluderer:

Produktstøtte – Datablader og errata, applikasjonsnotater og sample programmer, designressurser, brukerveiledninger og støttedokumenter for maskinvare, nyeste programvareutgivelser og arkivert programvare
Generell teknisk støtte – ofte stilte spørsmål (FAQs), teknisk støtteforespørsler, nettbaserte diskusjonsgrupper, medlemsliste for Microchip-designpartnerprogram
Business of Microchip – Produktvelger og bestillingsguider, siste pressemeldinger fra Microchip, liste over seminarer og arrangementer, lister over Microchip salgskontorer, distributører og fabrikkrepresentanter

Varslingstjeneste for produktendring

(Spør et spørsmål)

Microchips varslingstjeneste for produktendringer bidrar til å holde kundene oppdatert på Microchip-produkter. Abonnenter vil motta e-postvarsel når det er endringer, oppdateringer, revisjoner eller feil knyttet til en spesifisert produktfamilie eller utviklingsverktøy av interesse.

For å registrere deg, gå til www.microchip.com/pcn og følg registreringsinstruksjonene.

Kundestøtte (Still et spørsmål)

Brukere av Microchip-produkter kan få hjelp gjennom flere kanaler:

Distributør eller representant
Lokalt salgskontor
Embedded Solutions Engineer (ESE)

Teknisk støtte

Kunder bør kontakte sin distributør, representant eller ESE for støtte. Lokale salgskontorer er også tilgjengelige for å hjelpe kunder. En liste over salgskontorer og lokasjoner er inkludert i dette dokumentet.

Teknisk støtte er tilgjengelig gjennom webnettsted på: www.microchip.com/support

Mikrobrikkeenheter kodebeskyttelsesfunksjon (stille et spørsmål)

Legg merke til følgende detaljer om kodebeskyttelsesfunksjonen på Microchip-produkter:

Microchip-produkter oppfyller spesifikasjonene i deres spesielle Microchip-datablad.

Microchip mener at familien av produkter er sikre når de brukes på tiltenkt måte, innenfor driftsspesifikasjoner og under normale forhold.
Microchip verdsetter og beskytter aggressivt sine immaterielle rettigheter. Forsøk på å bryte kodebeskyttelsesfunksjonene til Microchip-produktet er strengt forbudt og kan bryte med Digital Millennium Copyright Act.
Verken Microchip eller noen annen halvlederprodusent kan garantere sikkerheten til sin kode. Kodebeskyttelse betyr ikke at vi garanterer at produktet er "uknuselig". Kodebeskyttelsen er i stadig utvikling. Microchip er forpliktet til å kontinuerlig forbedre kodebeskyttelsesfunksjonene til produktene våre.

Juridisk varsel

(Spør et spørsmål)

Denne publikasjonen og informasjonen heri kan kun brukes med Microchip-produkter, inkludert for å designe, teste og integrere Microchip-produkter med applikasjonen din. Bruk av denne informasjonen på annen måte bryter disse vilkårene. Informasjon om enhetsapplikasjoner er kun gitt for din bekvemmelighet og kan bli erstattet av oppdateringer. Det er ditt ansvar å sørge for at søknaden din oppfyller dine spesifikasjoner. Kontakt ditt lokale Microchip-salgskontor for ytterligere støtte, eller få ytterligere støtte på www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.

DENNE INFORMASJONEN LEVERES AV MICROCHIP "SOM DEN ER". MICROCHIP GIR INGEN ERKLÆRINGER ELLER GARANTIER AV NOEN SLAG VERKEN UTTRYKKELIGE ELLER UNDERFORSTÅEDE, SKRIFTLIG ELLER MUNTLIG, LOVBESTEMMET ELLER ANNET, RELATET TIL INFORMASJONEN, INKLUDERT, MEN IKKE BEGRENSET TIL NOEN UNDERFORSTÅTTE GARANTIER, ANDRE GARANTIER, OG GARANTIER. EGNETHET FOR ET BESTEMT FORMÅL, ELLER GARANTIER KNYTTET TIL DETS TILSTAND, KVALITET ELLER YTELSE.

UNDER INGEN OMSTENDIGHET VIL MICROCHIP VÆRE ANSVARLIG FOR NOEN INDIREKTE, SPESIELLE, STRAFFENDE, TILFELDIGE ELLER FØLGE TAP, SKADE, KOSTNADER ELLER UTGIFTER AV NOEN SLAG SOM HELST KNYTTET TIL INFORMASJONEN ELLER BRUK AV DEN, UANSETT OM DEN ELLER ÅRSAKET. MULIGHETEN ELLER SKADENE ER FORUTSÅBARE. I FULLSTENDELSE LOVEN TILLATER, VIL MICROCHIPS SAMLEDE ANSVAR PÅ ALLE KRAV PÅ NOEN MÅTE KNYTTET TIL INFORMASJONEN ELLER BRUK AV DERES, IKKE OVERSKRE BELØPET, EVENTUELLT SOM DU HAR BETALT DIREKTE TIL MICRATIONOCHIP.

Bruk av Microchip-enheter i livsstøtte- og/eller sikkerhetsapplikasjoner er helt på kjøpers risiko, og kjøperen samtykker i å forsvare, holde Microchip skadesløs fra enhver og alle skader, krav, søksmål eller utgifter som følge av slik bruk. Ingen lisenser overføres, implisitt eller på annen måte, under noen av Microchips immaterielle rettigheter med mindre annet er oppgitt.

Varemerker

(Spør et spørsmål)
Mikrobrikkenavnet og logoen, Microchip-logoen, Adaptec, AVR, AVR-logoen, 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, PIC32-logo, PolarFire, Prochip Designer, QTouch, SAM-BA, SenGenuity, SpyNIC, SST,
SST-logo, SuperFlash, Symmetricom, SyncServer, Tachyon, TimeSource, tinyAVR, UNI/O, Vectron og XMEGA er
registrerte varemerker for Microchip Technology Incorporated i USA og andre land.

AgileSwitch, APT, ClockWorks, The Embedded Control Solutions Company, EtherSynch, Flashtec, Hyper Speed
Kontroll, HyperLight Load, Libero, motorBench, mTouch, Powermite 3, Precision Edge, ProASIC, ProASIC Plus,
ProASIC Plus-logo, Quiet- Wire, SmartFusion, SyncWorld, Temux, TimeCesium, TimeHub, TimePictra, TimeProvider,
TrueTime og ZL er registrerte varemerker for Microchip Technology Incorporated i USA

Adjacent Key Suppression, AKS, Analog-for-the-Digital Age, Any Capacitor, AnyIn, AnyOut, Augmented Switching,
BlueSky, BodyCom, Clockstudio, CodeGuard, CryptoAuthentication, CryptoAutomotive, CryptoCompanion,
CryptoController, dsPICDEM, dsPICDEM.net, Dynamic Average Matching, DAM, ECAN, Espresso T1S,

EtherGREEN, GridTime, IdealBridge, In-Circuit Serial Programmering, ICSP, INICnet, Intelligent Paralleling, IntelliMOS,
Inter-Chip-tilkobling, JitterBlocker, Knob-on-Display, KoD, maxCrypto, maxView, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM,
MPF, MPLAB-sertifisert logo, 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 og ZENA er varemerker for Microchip Technology

Innlemmet i USA og andre land.
SQTP er et servicemerke for Microchip Technology Incorporated i USA
Adaptec-logoen, Frequency on Demand, Silicon Storage Technology og Symmcom er registrerte varemerker for Microchip Technology Inc. i andre land.
GestIC er et registrert varemerke for Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG, et datterselskap av Microchip Technology Inc., i andre land.
Alle andre varemerker nevnt her tilhører deres respektive selskaper.
© 2023, Microchip Technology Incorporated og dets datterselskaper. Alle rettigheter reservert.
ISBN: 978-1-6683-2179-9

Kvalitetsstyringssystem

(Spør et spørsmål)
For informasjon om Microchips kvalitetsstyringssystemer, vennligst besøk www.microchip.com/quality.

Verdensomspennende salg og service

Les mer om denne håndboken og last ned PDF:

Dokumenter / Ressurser

MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI-kontroller [pdfBrukerhåndbok
v4.2 Speed ID IQ PI-kontroller, v4.2, Speed ID IQ PI-kontroller, IQ PI-kontroller, PI-kontroller, kontroller

Referanser

Brukerhåndbok