MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI Controller User Guide

Ang PI controller ay isang malawakang ginagamit na closed-loop controller para sa pagkontrol sa isang first-order system. Ang pangunahing pag-andar ng isang PI controller ay gawin ang pagsukat ng feedback upang subaybayan ang reference input. Ginagawa ng PI controller ang pagkilos na ito na kinokontrol ang output nito hanggang sa maging zero ang error sa pagitan ng reference at feedback signal.

Mayroong dalawang bahagi na nag-aambag sa output: ang proporsyonal na termino at ang integral na termino, tulad ng ipinapakita sa sumusunod na figure. Ang proporsyonal na termino ay nakasalalay lamang sa agarang halaga ng signal ng error, samantalang ang integral na termino ay nakasalalay sa kasalukuyan at nakaraang mga halaga ng isang error.

Figure 1. PI Controller sa Continuous Domain

saan,
y (t) = output ng PI controller
e (t) = reference (t) – feedback (t) ay ang error sa pagitan ng reference at feedback
Para ipatupad ang PI controller sa digital domain, dapat itong i-discretize. Ang discretized form ng PI controller batay sa zero order hold na paraan ay ipinapakita sa sumusunod na figure.

Figure 2. PI Controller batay sa Zero Order Hold Method

Buod

Mga Tampok (Magtanong)
Ang Speed ID IQ PI Controller ay may mga sumusunod na pangunahing tampok:

Kinakalkula ang kasalukuyang d-axis, kasalukuyang q-axis, at bilis ng motor

Ang PI controller algorithm ay tumatakbo para sa isang parameter sa isang pagkakataon
Kasama ang mga awtomatikong anti-windup at initialization function

Pagpapatupad ng IP Core sa Libero Design Suite (Magtanong)
Dapat na naka-install ang IP core sa IP Catalog ng Libero SoC software. Awtomatiko itong ginagawa sa pamamagitan ng IP Catalog update function sa Libero SoC software, o ang IP core ay maaaring manu-manong i-download mula sa catalog. Kapag na-install na ang IP core sa Libero SoC software IP Catalog, maaaring i-configure, mabuo, at ma-instantiate ang core sa loob ng tool na SmartDesign para maisama sa listahan ng proyekto ng Libero.

Paggamit at Pagganap ng Device

(Magtanong)

Inililista ng sumusunod na talahanayan ang paggamit ng device na ginamit para sa Speed ID IQ PI Controller.
Talahanayan 1. Paggamit ng Speed ID ng IQ PI Controller

Mahalaga:

Kinukuha ang data sa naunang talahanayan gamit ang karaniwang synthesis at mga setting ng layout. Ang CDR reference clock source ay nakatakda sa Dedicated na may iba pang mga halaga ng configurator na hindi nagbabago.

Ang orasan ay pinipigilan sa 200 MHz habang pinapatakbo ang pagsusuri ng tiyempo upang makamit ang mga numero ng pagganap.

1. Functional na Paglalarawan (Magtanong)

Inilalarawan ng seksyong ito ang mga detalye ng pagpapatupad ng Speed ID IQ PI Controller.
Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng system-level block diagram ng Speed ID IQ PI Controller.
Larawan 1-1. System-Level Block Diagram ng Speed ID IQ PI Controller

Tandaan: Ang Speed ID IQ PI controller ay nagpapatupad ng PI controller algorithm para sa tatlong dami—d-axis current, q-axis current, at motor speed. Ang bloke ay idinisenyo upang mabawasan ang paggamit ng mapagkukunan ng hardware. Ang block ay nagbibigay-daan sa PI controller algorithm na patakbuhin para sa isang parameter sa isang pagkakataon.

1.1 Anti-Winup at Initialization (Magtanong)
Ang PI controller ay may pinakamababa at pinakamataas na limitasyon ng output upang panatilihin ang output sa loob ng mga praktikal na halaga. Kung ang isang hindi-zero na signal ng error ay nagpapatuloy sa mahabang panahon, ang integral na bahagi ng controller ay patuloy na tumataas at maaaring umabot sa isang halaga na limitado ng bit width nito. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na integrator windup at dapat iwasan upang magkaroon ng maayos na dynamic na tugon. Ang PI controller IP ay may awtomatikong anti-windup function, na naglilimita sa integrator sa sandaling maabot ng PI controller ang saturation.

Sa ilang partikular na application, gaya ng motor control, mahalagang simulan ang PI controller sa tamang halaga bago ito i-enable. Ang pagsisimula ng PI controller sa isang magandang halaga ay maiiwasan ang mga maalog na operasyon. Ang IP block ay may enable input para paganahin o huwag paganahin ang PI controller. Kung hindi pinagana, ang output ay katumbas ng unit input, at kapag pinagana ang opsyong ito,
ang output ay ang PI computed value.

1.2 Time Sharing ng PI Controller (Magtanong)
Sa Field Oriented Control (FOC) algorithm, mayroong tatlong PI controllers para sa Speed, d-axis current ID, at q-axis current Iq. Ang input ng isang PI controller ay nakadepende sa output ng isa pang PI controller, at kaya sila ay isinasagawa nang sunud-sunod. Sa anumang sandali, mayroon lamang isang instance ng PI controller na gumagana. Bilang resulta, sa halip na gumamit ng tatlong magkahiwalay na PI controller, ang isang PI controller ay ibinabahagi sa oras para sa Speed, Id, at Iq para sa pinakamabuting paggamit ng mga mapagkukunan.

Ang Speed_Id_Iq_PI module ay nagbibigay-daan sa pagbabahagi ng PI controller sa simula at tapos na mga signal para sa bawat isa sa Speed, Id, at Iq. Ang mga parameter ng pag-tune na Kp, Ki, at pinakamababa at pinakamataas na limitasyon ng bawat instance ng isang controller ay maaaring i-configure nang nakapag-iisa sa pamamagitan ng kaukulang mga input.

2. Speed ID IQ PI Controller Parameters at Interface Signals (Magtanong)

Tinatalakay ng seksyong ito ang mga parameter sa Speed ID IQ PI Controller GUI configurator at mga signal ng I/O.

2.1 Mga Setting ng Configuration (Magtanong)
Inililista ng sumusunod na talahanayan ang paglalarawan ng mga parameter ng configuration na ginamit sa pagpapatupad ng hardware ng Speed ID IQ PI Controller. Ito ay mga generic na parameter at maaaring iba-iba ayon sa pangangailangan ng application.

Talahanayan 2-1. Parameter ng Configuration

2.2 Mga Signal ng Input at Output (Magtanong)
Inililista ng sumusunod na talahanayan ang mga input at output port ng Speed ID IQ PI Controller.

Talahanayan 2-2. Mga Input at Output ng Speed ID IQ PI Controller

3. Timing Diagram (Magtanong)

Tinatalakay ng seksyong ito ang mga diagram ng timing ng Speed ID IQ PI Controller.
Ipinapakita ng sumusunod na figure ang timing diagram ng Speed ID IQ PI Controller.

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

4. Testbench

(Magtanong)
Ang pinag-isang testbench ay ginagamit upang i-verify at subukan ang Speed ID IQ PI Controller na tinatawag na user testbench. Ibinibigay ang Testbench upang suriin ang functionality ng Speed ID IQ PI Controller IP.

4.1 Simulation (Magtanong)
Ang mga sumusunod na hakbang ay naglalarawan kung paano gayahin ang core gamit ang testbench:
1. Pumunta sa tab na Libero SoC Catalog, palawakin ang Solutions-MotorControl, i-double click ang Speed ID IQ PI Controller, at pagkatapos ay i-click ang OK. Ang dokumentasyong nauugnay sa IP ay nakalista sa ilalim ng Dokumentasyon.

Mahalaga: Kung hindi mo nakikita ang tab na Catalog, mag-navigate sa View > Windows menu at i-click ang Catalog upang gawin itong nakikita.

Larawan 4-1. Speed ID IQ PI Controller IP Core sa Libero SoC Catalog

2. Sa tab na Stimulus Hierarchy, piliin ang testbench (speed_id_iq_pi_controller_tb.v), i-right click at pagkatapos ay i-click ang Simulate Pre-Synth Design > Open Interactively.
Mahalaga: Kung hindi mo nakikita ang tab na Stimulus Hierarchy, mag-navigate sa View > Windows menu at i-click ang Stimulus Hierarchy upang gawin itong nakikita.

Larawan 4-2. Simulating Pre-Synthesis Design

Ang ModelSim ay bubukas gamit ang testbench file, tulad ng ipinapakita sa sumusunod na figure.

Larawan 4-3. Window ng Simulation ng ModelSim

Mahalaga: Kung naantala ang simulation dahil sa limitasyon ng runtime na tinukoy sa .do file, gamitin ang run -all command para makumpleto ang simulation.

5. Kasaysayan ng Pagbabago (Magtanong)

Inilalarawan ng kasaysayan ng rebisyon ang mga pagbabagong ipinatupad sa dokumento. Ang mga pagbabago ay nakalista ayon sa rebisyon, simula sa pinakabagong publikasyon.

Talahanayan 5-1. Kasaysayan ng Pagbabago

Suporta sa Microchip FPGA

(Magtanong)

Sinusuportahan ng grupo ng mga produkto ng Microchip FPGA ang mga produkto nito sa iba't ibang serbisyo ng suporta, kabilang ang Customer Service,
Customer Technical Support Center, a website, at mga opisina sa pagbebenta sa buong mundo. Iminumungkahi ang mga customer na bisitahin ang mga online na mapagkukunan ng Microchip bago makipag-ugnayan sa suporta dahil malamang na nasagot na ang kanilang mga tanong.

Makipag-ugnayan sa Technical Support Center sa pamamagitan ng website sa www.microchip.com/support. Banggitin ang FPGA Device Part number, piliin ang naaangkop na kategorya ng case, at i-upload ang disenyo files habang gumagawa ng kaso ng teknikal na suporta. Makipag-ugnayan sa Customer Service para sa hindi teknikal na suporta sa produkto, gaya ng pagpepresyo ng produkto, pag-upgrade ng produkto, impormasyon sa pag-update, status ng order, at awtorisasyon.

Mula sa North America, tumawag sa 800.262.1060
Mula sa ibang bahagi ng mundo, tumawag sa 650.318.4460
Fax, mula saanman sa mundo, 650.318.8044

Impormasyon sa Microchip

(Magtanong)

Ang Microchip Website (Magtanong ng Tanong)
Nagbibigay ang Microchip ng online na suporta sa pamamagitan ng aming website sa www.microchip.com/. Ito website ay ginagamit upang gumawa files at impormasyong madaling makuha ng mga customer. Ang ilan sa mga magagamit na nilalaman ay kinabibilangan ng:

Suporta sa Produkto – Mga sheet ng data at errata, mga tala ng aplikasyon at sampmga programa, mapagkukunan ng disenyo, mga gabay sa gumagamit at mga dokumento ng suporta sa hardware, pinakabagong paglabas ng software at naka-archive na software
Pangkalahatang Suporta sa Teknikal – Mga Madalas Itanong (FAQ), mga kahilingan sa teknikal na suporta, mga online na grupo ng talakayan, listahan ng miyembro ng programa ng kasosyo sa disenyo ng Microchip
Negosyo ng Microchip – Tagapili ng produkto at mga gabay sa pag-order, pinakabagong mga press release ng Microchip, listahan ng mga seminar at kaganapan, mga listahan ng mga opisina ng pagbebenta ng Microchip, mga distributor at mga kinatawan ng pabrika

Serbisyong Abiso sa Pagbabago ng Produkto

(Magtanong)

Nakakatulong ang serbisyo ng abiso sa pagbabago ng produkto ng Microchip na panatilihing napapanahon ang mga customer sa mga produkto ng Microchip. Makakatanggap ang mga subscriber ng abiso sa email sa tuwing may mga pagbabago, update, rebisyon o pagkakamali na nauugnay sa isang partikular na pamilya ng produkto o tool sa pag-develop ng interes.

Upang magparehistro, pumunta sa www.microchip.com/pcn at sundin ang mga tagubilin sa pagpaparehistro.

Customer Support (Magtanong)

Ang mga gumagamit ng mga produkto ng Microchip ay maaaring makatanggap ng tulong sa pamamagitan ng ilang mga channel:

Distributor o Kinatawan
Lokal na Sales Office
Naka-embed na Solutions Engineer (ESE)

Teknikal na Suporta

Dapat makipag-ugnayan ang mga customer sa kanilang distributor, kinatawan o ESE para sa suporta. Available din ang mga lokal na opisina ng pagbebenta upang tulungan ang mga customer. Ang isang listahan ng mga opisina ng pagbebenta at mga lokasyon ay kasama sa dokumentong ito.

Ang teknikal na suporta ay makukuha sa pamamagitan ng website sa: www.microchip.com/support

Tampok na Proteksyon ng Code ng Mga Microchip Device (Magtanong)

Tandaan ang mga sumusunod na detalye ng tampok na proteksyon ng code sa mga produkto ng Microchip:

Ang mga produktong Microchip ay nakakatugon sa mga pagtutukoy na nakapaloob sa kanilang partikular na Microchip Data Sheet.

Naniniwala ang Microchip na ang pamilya ng mga produkto nito ay ligtas kapag ginamit sa inilaan na paraan, sa loob ng mga pagtutukoy sa pagpapatakbo, at sa ilalim ng normal na mga kondisyon.
Pinahahalagahan ng Microchip at agresibong pinoprotektahan ang mga karapatan sa intelektwal na pag-aari nito. Mahigpit na ipinagbabawal ang mga pagtatangkang labagin ang mga tampok na proteksyon ng code ng produkto ng Microchip at maaaring lumabag sa Digital Millennium Copyright Act.
Ni ang Microchip o anumang iba pang tagagawa ng semiconductor ay hindi magagarantiyahan ang seguridad ng code nito. Ang proteksyon ng code ay hindi nangangahulugan na ginagarantiya namin na ang produkto ay "hindi nababasag". Ang proteksyon ng code ay patuloy na umuunlad. Ang Microchip ay nakatuon sa patuloy na pagpapabuti ng mga tampok sa proteksyon ng code ng aming mga produkto.

Legal na Paunawa

(Magtanong)

Ang publikasyong ito at ang impormasyon dito ay maaari lamang gamitin sa mga produkto ng Microchip, kabilang ang pagdidisenyo, pagsubok, at pagsasama ng mga produktong Microchip sa iyong aplikasyon. Ang paggamit ng impormasyong ito sa anumang iba pang paraan ay lumalabag sa mga tuntuning ito. Ang impormasyon tungkol sa mga application ng device ay ibinibigay lamang para sa iyong kaginhawahan at maaaring mapalitan ng mga update. Responsibilidad mong tiyakin na ang iyong aplikasyon ay nakakatugon sa iyong mga detalye. Makipag-ugnayan sa iyong lokal na opisina ng pagbebenta ng Microchip para sa karagdagang suporta o, kumuha ng karagdagang suporta sa www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.

ANG IMPORMASYON NA ITO AY IBINIGAY NG MICROCHIP "AS IS". ANG MICROCHIP ay WALANG GUMAWA NG MGA REPRESENTASYON O WARRANTY NG ANUMANG URI MAHALAGA MAN O IPINAHIWATIG, NAKASULAT O BALIG, STATUTORY O IBA PA, NA KAUGNAY SA IMPORMASYON KASAMA NGUNIT HINDI LIMITADO SA ANUMANG IPINAHIWATIG NA WARRANTY NG HINDI PAGKAKABIGAY, AT PAGKAKATAON. LAYUNIN, O MGA WARRANTY NA KAUGNAY SA KUNDISYON, KALIDAD, O PAGGANAP NITO.

HINDI MANANAGOT ANG MICROCHIP SA ANUMANG INDIRECT, SPECIAL, PUNITIVE, INCIDENTAL, O CONSEQUENTIAL LOSS, PANCER, COST, O EXPENS OF ANUMANG URI NA KAUGNAY SA IMPORMASYON O SA PAGGAMIT NITO, GAANO MAN ANG SANHI, KAHIT NA MAY NAMIN POSIBILIDAD O ANG MGA PINSALA AY MAKIKITA. HANGGANG SA BUONG SAKOT NA PINAHAYAGAN NG BATAS, ANG KABUUANG PANANAGUTAN NG MICROCHIP SA LAHAT NG MGA CLAIMS SA ANUMANG PARAAN NA KAUGNAY SA IMPORMASYON O ANG PAGGAMIT NITO AY HINDI HIGIT SA HALAGA NG MGA BAYAD, KUNG MERON, NA DIREKTA NINYONG BINAYARAN SA MICROCHIP PARA SA IMPORMASYON.

Ang paggamit ng mga aparatong Microchip sa suporta sa buhay at/o mga aplikasyong pangkaligtasan ay ganap na nasa panganib ng mamimili, at sumasang-ayon ang bumibili na ipagtanggol, bayaran at hawakan ang Microchip na hindi nakakapinsala sa anuman at lahat ng pinsala, paghahabol, paghahabla, o gastos na nagreresulta mula sa naturang paggamit. Walang mga lisensya ang ipinadala, nang tahasan o kung hindi man, sa ilalim ng anumang mga karapatan sa intelektwal na ari-arian ng Microchip maliban kung iba ang nakasaad.

Mga trademark

(Magtanong)
Ang pangalan at logo ng Microchip, ang logo ng Microchip, Adaptec, AVR, logo ng 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, PIC32 logo, PolarFire, Prochip Designer, QTouch, SAM-BA, SenGenuity, SpyNIC, SST,
Ang SST Logo, SuperFlash, Symmetricom, SyncServer, Tachyon, TimeSource, tinyAVR, UNI/O, Vectron, at XMEGA ay
mga rehistradong trademark ng Microchip Technology Incorporated sa USA at iba pang mga bansa.

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,
Logo ng ProASIC Plus, Quiet- Wire, SmartFusion, SyncWorld, Temux, TimeCesium, TimeHub, TimePictra, TimeProvider,
Ang TrueTime, at ZL ay mga rehistradong trademark ng Microchip Technology Incorporated sa USA

Katabing 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 na Pagtutugma, DAM, ECAN, Espresso T1S,

EtherGREEN, GridTime, IdealBridge, In-Circuit Serial Programming, ICSP, INICnet, Intelligent Parallel, IntelliMOS,
Inter-Chip Connectivity, JitterBlocker, Knob-on-Display, KoD, maxCrypto, maxView, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM,
MPF, MPLAB Certified na 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, ViewAng Span, WiperLock, XpressConnect, at ZENA ay mga trademark ng Microchip Technology

Incorporated sa USA at iba pang mga bansa.
Ang SQTP ay isang marka ng serbisyo ng Microchip Technology Incorporated sa USA
Ang logo ng Adaptec, Frequency on Demand, Silicon Storage Technology, at Symmcom ay mga rehistradong trademark ng Microchip Technology Inc. sa ibang mga bansa.
Ang GestIC ay isang rehistradong trademark ng Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG, isang subsidiary ng Microchip Technology Inc., sa ibang mga bansa.
Ang lahat ng iba pang trademark na binanggit dito ay pag-aari ng kani-kanilang kumpanya.
© 2023, Microchip Technology Incorporated at mga subsidiary nito. Lahat ng Karapatan ay Nakalaan.
ISBN: 978-1-6683-2179-9

Sistema ng Pamamahala ng Kalidad

(Magtanong)
Para sa impormasyon tungkol sa Quality Management System ng Microchip, pakibisita ang www.microchip.com/quality.

Pandaigdigang Benta at Serbisyo

Magbasa Nang Higit Pa Tungkol sa Manwal na Ito at Mag-download ng PDF:

Mga Dokumento / Mga Mapagkukunan

MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI Controller [pdf] Gabay sa Gumagamit
v4.2 Speed ID IQ PI Controller, v4.2, Speed ID IQ PI Controller, IQ PI Controller, PI Controller, Controller

Mga sanggunian

User Manual