Hướng dẫn sử dụng bộ điều khiển MICROCHIP v4.2 Speed ID IQ PI

Bộ điều khiển PI là bộ điều khiển vòng kín được sử dụng rộng rãi để điều khiển hệ thống bậc nhất. Chức năng cơ bản của bộ điều khiển PI là thực hiện phép đo phản hồi để theo dõi đầu vào tham chiếu. Bộ điều khiển PI thực hiện hành động này để điều khiển đầu ra của nó cho đến khi sai số giữa tín hiệu tham chiếu và tín hiệu phản hồi bằng XNUMX.

Có hai thành phần đóng góp vào đầu ra: số hạng tỷ lệ và số hạng tích phân, như thể hiện trong hình dưới đây. Số hạng tỷ lệ chỉ phụ thuộc vào giá trị tức thời của tín hiệu lỗi, trong khi số hạng tích phân phụ thuộc vào giá trị hiện tại và giá trị trước đó của lỗi.

Hình 1. Bộ điều khiển PI trong miền liên tục

Ở đâu,
y(t) = Đầu ra bộ điều khiển PI
e(t) = tham chiếu (t) – phản hồi (t) là sai số giữa tham chiếu và phản hồi
Để triển khai bộ điều khiển PI trong miền số, nó phải được rời rạc hóa. Dạng rời rạc của bộ điều khiển PI dựa trên phương pháp giữ bậc XNUMX được thể hiện trong hình dưới đây.

Hình 2. Bộ điều khiển PI dựa trên Phương pháp giữ thứ tự XNUMX

Bản tóm tắt

Tính năng (Đặt câu hỏi)
Bộ điều khiển Speed ID IQ PI có các tính năng chính sau:

Tính toán dòng điện trục d, dòng điện trục q và tốc độ động cơ

Thuật toán bộ điều khiển PI chạy cho một tham số tại một thời điểm
Chức năng khởi động và chống khởi động tự động được bao gồm

Triển khai IP Core trong Libero Design Suite (Đặt câu hỏi)
Lõi IP phải được cài đặt vào Danh mục IP của phần mềm Libero SoC. Việc này được thực hiện tự động thông qua chức năng cập nhật Danh mục IP trong phần mềm Libero SoC hoặc có thể tải xuống lõi IP theo cách thủ công từ danh mục. Sau khi lõi IP được cài đặt trong Danh mục IP của phần mềm Libero SoC, lõi có thể được cấu hình, tạo và khởi tạo trong công cụ SmartDesign để đưa vào danh sách dự án Libero.

Sử dụng thiết bị và hiệu suất

(Đặt một câu hỏi)

Bảng sau liệt kê mức sử dụng thiết bị được sử dụng cho Bộ điều khiển Speed ID IQ PI.
Bảng 1. Việc sử dụng bộ điều khiển Speed ID IQ PI

Quan trọng:

Dữ liệu trong bảng trước được thu thập bằng cách sử dụng các cài đặt bố cục và tổng hợp điển hình. Nguồn đồng hồ tham chiếu CDR được đặt thành Chuyên dụng với các giá trị cấu hình khác không thay đổi.

Đồng hồ bị giới hạn ở 200 MHz trong khi chạy phân tích thời gian để đạt được các con số hiệu suất.

1. Mô tả chức năng (Đặt câu hỏi)

Phần này mô tả chi tiết triển khai của Bộ điều khiển Speed ID IQ PI.
Hình dưới đây minh họa sơ đồ khối cấp hệ thống của Bộ điều khiển Speed ID IQ PI.
Hình 1-1. Sơ đồ khối cấp hệ thống của Bộ điều khiển Speed ID IQ PI

Ghi chú: Bộ điều khiển Speed ID IQ PI thực thi thuật toán bộ điều khiển PI cho ba đại lượng—dòng điện trục d, dòng điện trục q và tốc độ động cơ. Khối này được thiết kế để giảm thiểu việc sử dụng tài nguyên phần cứng. Khối này cho phép thuật toán bộ điều khiển PI được chạy cho một tham số tại một thời điểm.

1.1 Chống cuộn dây và khởi tạo (Đặt câu hỏi)
Bộ điều khiển PI có giới hạn đầu ra tối thiểu và tối đa để giữ đầu ra nằm trong giá trị thực tế. Nếu tín hiệu lỗi khác XNUMX tồn tại trong một thời gian dài, thành phần tích hợp của bộ điều khiển sẽ tiếp tục tăng và có thể đạt đến giá trị bị giới hạn bởi độ rộng bit của nó. Hiện tượng này được gọi là sự kết thúc của bộ tích hợp và phải tránh để có phản ứng động thích hợp. IP bộ điều khiển PI có chức năng chống cuộn dây tự động, giúp hạn chế bộ tích hợp ngay khi bộ điều khiển PI đạt đến độ bão hòa.

Trong một số ứng dụng nhất định, chẳng hạn như điều khiển động cơ, điều quan trọng là phải khởi tạo bộ điều khiển PI về giá trị phù hợp trước khi kích hoạt nó. Khởi tạo bộ điều khiển PI ở giá trị tốt sẽ tránh được các hoạt động bị giật. Khối IP có đầu vào kích hoạt để bật hoặc tắt bộ điều khiển PI. Nếu bị tắt, đầu ra sẽ bằng đầu vào của đơn vị và khi tùy chọn này được bật,
đầu ra là giá trị tính toán PI.

1.2 Chia sẻ thời gian của PI Controller (Đặt câu hỏi)
Trong thuật toán Điều khiển hướng trường (FOC), có ba bộ điều khiển PI cho Tốc độ, ID hiện tại trục d và Iq hiện tại trục q. Đầu vào của một bộ điều khiển PI phụ thuộc vào đầu ra của bộ điều khiển PI khác và do đó chúng được thực thi tuần tự. Tại bất kỳ thời điểm nào, chỉ có một phiên bản của bộ điều khiển PI đang hoạt động. Kết quả là, thay vì sử dụng ba bộ điều khiển PI riêng biệt, một bộ điều khiển PI duy nhất được chia sẻ thời gian cho Tốc độ, Id và Iq để sử dụng tài nguyên một cách tối ưu.

Mô-đun Speed_Id_Iq_PI cho phép chia sẻ bộ điều khiển PI thông qua các tín hiệu bắt đầu và hoàn thành cho từng Tốc độ, Id và Iq. Các tham số điều chỉnh Kp, Ki cũng như các giới hạn tối thiểu và tối đa của từng phiên bản của bộ điều khiển có thể được cấu hình độc lập thông qua các đầu vào tương ứng.

2. Thông số bộ điều khiển Speed ID IQ PI và tín hiệu giao diện (Đặt câu hỏi)

Phần này thảo luận về các tham số trong bộ cấu hình GUI Bộ điều khiển Speed ID IQ PI và các tín hiệu I/O.

2.1 Cài đặt cấu hình (Đặt câu hỏi)
Bảng sau liệt kê mô tả các tham số cấu hình được sử dụng trong quá trình triển khai phần cứng của Bộ điều khiển Speed ID IQ PI. Đây là những tham số chung và có thể thay đổi theo yêu cầu của ứng dụng.

Bảng 2-1. Thông số cấu hình

2.2 Tín hiệu đầu vào và đầu ra (Đặt câu hỏi)
Bảng sau liệt kê các cổng đầu vào và đầu ra của Bộ điều khiển Speed ID IQ PI.

Bảng 2-2. Đầu vào và đầu ra của bộ điều khiển Speed ID IQ PI

3. Sơ đồ thời gian (Đặt câu hỏi)

Phần này thảo luận về sơ đồ thời gian của Bộ điều khiển Speed ID IQ PI.
Hình dưới đây minh họa sơ đồ thời gian của Bộ điều khiển Speed ID IQ PI.

Hình 3-1. Sơ đồ thời gian của bộ điều khiển Speed ID IQ PI

4. bàn thử nghiệm

(Đặt một câu hỏi)
Một điểm kiểm tra thống nhất được sử dụng để xác minh và kiểm tra Bộ điều khiển Speed ID IQ PI, được gọi là điểm kiểm tra người dùng. Testbench được cung cấp để kiểm tra chức năng của IP Bộ điều khiển Speed ID IQ PI.

4.1 Mô phỏng (Đặt câu hỏi)
Các bước sau đây mô tả cách mô phỏng lõi bằng testbench:
1. Đi tới tab Libero SoC Catalog, mở rộng Solutions-MotorControl, nhấp đúp vào Bộ điều khiển Speed ID IQ PI rồi nhấp vào OK. Tài liệu liên quan đến IP được liệt kê trong Tài liệu.

Quan trọng: Nếu bạn không thấy tab Danh mục, hãy điều hướng đến View > menu Windows và nhấp vào Danh mục để hiển thị.

Hình 4-1. Speed ID IQ PI Bộ điều khiển IP Core trong Danh mục Libero SoC

2. Trên tab Hệ thống phân cấp kích thích, chọn điểm kiểm tra (speed_id_iq_pi_controller_tb.v), nhấp chuột phải rồi nhấp vào Mô phỏng thiết kế trước Synth > Mở tương tác.
Quan trọng: Nếu bạn không thấy tab Phân cấp kích thích, hãy điều hướng đến View > menu Windows và nhấp vào Hệ thống phân cấp kích thích để hiển thị.

Hình 4-2. Mô phỏng thiết kế tổng hợp trước

ModelSim mở bằng testbench file, như thể hiện trong hình sau.

Hình 4-3. Cửa sổ mô phỏng ModelSim

Quan trọng: Nếu quá trình mô phỏng bị gián đoạn do giới hạn thời gian chạy được chỉ định trong tệp .do file, sử dụng lệnh run -all để hoàn thành mô phỏng.

5. Lịch sử sửa đổi (Đặt câu hỏi)

Lịch sử sửa đổi mô tả những thay đổi đã được thực hiện trong tài liệu. Những thay đổi được liệt kê theo bản sửa đổi, bắt đầu từ ấn phẩm mới nhất.

Bảng 5-1. Lịch sử sửa đổi

Hỗ trợ FPGA vi mạch

(Đặt một câu hỏi)

Nhóm sản phẩm FPGA của Microchip hỗ trợ các sản phẩm của mình với nhiều dịch vụ hỗ trợ khác nhau, bao gồm Dịch vụ khách hàng,
Trung tâm hỗ trợ kỹ thuật khách hàng, một webtrang web và các văn phòng bán hàng trên toàn thế giới. Khách hàng nên truy cập các tài nguyên trực tuyến của Microchip trước khi liên hệ với bộ phận hỗ trợ vì rất có thể các thắc mắc của họ đã được giải đáp.

Liên hệ với Trung tâm hỗ trợ kỹ thuật thông qua webtrang web tại www.microchip.com/support. Đề cập đến Số phần của thiết bị FPGA, chọn danh mục trường hợp thích hợp và tải lên thiết kế files trong khi tạo trường hợp hỗ trợ kỹ thuật. Liên hệ với Dịch vụ khách hàng để được hỗ trợ về sản phẩm phi kỹ thuật, chẳng hạn như giá sản phẩm, nâng cấp sản phẩm, thông tin cập nhật, trạng thái đơn hàng và ủy quyền.

Từ Bắc Mỹ, gọi 800.262.1060
Từ phần còn lại của thế giới, hãy gọi 650.318.4460
Fax, từ bất cứ nơi nào trên thế giới, 650.318.8044

Thông tin vi mạch

(Đặt một câu hỏi)

Vi mạch Webtrang web (Đặt câu hỏi)
Microchip cung cấp hỗ trợ trực tuyến thông qua webtrang web tại www.microchip.com/. Cái này webtrang web được sử dụng để làm files và thông tin dễ dàng có sẵn cho khách hàng. Một số nội dung có sẵn bao gồm:

Hỗ trợ Sản phẩm – Bảng dữ liệu và lỗi in, ghi chú ứng dụng và sampchương trình, tài nguyên thiết kế, hướng dẫn sử dụng và tài liệu hỗ trợ phần cứng, bản phát hành phần mềm mới nhất và phần mềm lưu trữ
Hỗ trợ kỹ thuật chung – Câu hỏi thường gặp (FAQ), yêu cầu hỗ trợ kỹ thuật, nhóm thảo luận trực tuyến, danh sách thành viên chương trình đối tác thiết kế Microchip
Kinh doanh của Microchip - Công cụ chọn sản phẩm và hướng dẫn đặt hàng, thông cáo báo chí mới nhất của Microchip, danh sách các hội thảo và sự kiện, danh sách các văn phòng kinh doanh, nhà phân phối và đại diện nhà máy của Microchip

Dịch vụ thông báo thay đổi sản phẩm

(Đặt một câu hỏi)

Dịch vụ thông báo thay đổi sản phẩm của Microchip giúp khách hàng cập nhật sản phẩm của Microchip. Người đăng ký sẽ nhận được thông báo qua email bất cứ khi nào có thay đổi, cập nhật, sửa đổi hoặc lỗi liên quan đến một họ sản phẩm cụ thể hoặc công cụ phát triển quan tâm.

Để đăng ký, hãy truy cập www.microchip.com/pcn và làm theo hướng dẫn đăng ký.

Hỗ trợ khách hàng (Đặt câu hỏi)

Người dùng sản phẩm Microchip có thể nhận được hỗ trợ thông qua một số kênh:

Nhà phân phối hoặc đại diện
Văn phòng bán hàng địa phương
Kỹ sư giải pháp nhúng (ESE)

Hỗ trợ kỹ thuật

Khách hàng nên liên hệ với nhà phân phối, đại diện hoặc ESE để được hỗ trợ. Các văn phòng bán hàng địa phương cũng sẵn sàng hỗ trợ khách hàng. Tài liệu này có liệt kê các văn phòng bán hàng và địa điểm.

Hỗ trợ kỹ thuật có sẵn thông qua webtrang web tại: www.microchip.com/support

Tính năng bảo vệ mã thiết bị Microchip (Đặt câu hỏi)

Lưu ý các chi tiết sau đây về tính năng bảo vệ mã trên các sản phẩm của Microchip:

Các sản phẩm Microchip đáp ứng các thông số kỹ thuật có trong Bảng dữ liệu Microchip cụ thể của sản phẩm đó.

Microchip tin rằng dòng sản phẩm của mình an toàn khi sử dụng đúng mục đích, trong thông số kỹ thuật vận hành và trong điều kiện bình thường.
Microchip coi trọng và tích cực bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ của mình. Việc cố gắng vi phạm các tính năng bảo vệ mã của sản phẩm Microchip bị nghiêm cấm và có thể vi phạm Đạo luật Bản quyền Thiên niên kỷ Kỹ thuật số.
Cả Microchip và bất kỳ nhà sản xuất chất bán dẫn nào khác đều không thể đảm bảo tính bảo mật của mã của mình. Bảo vệ mã không có nghĩa là chúng tôi đảm bảo sản phẩm là "không thể phá vỡ". Bảo vệ mã liên tục phát triển. Microchip cam kết liên tục cải thiện các tính năng bảo vệ mã của sản phẩm của chúng tôi.

Thông báo pháp lý

(Đặt một câu hỏi)

Ấn phẩm này và thông tin ở đây chỉ có thể được sử dụng với các sản phẩm của Microchip, bao gồm thiết kế, thử nghiệm và tích hợp các sản phẩm của Microchip với ứng dụng của bạn. Việc sử dụng thông tin này theo bất kỳ cách nào khác đều vi phạm các điều khoản này. Thông tin liên quan đến các ứng dụng của thiết bị chỉ được cung cấp để thuận tiện cho bạn và có thể bị thay thế bởi các bản cập nhật. Bạn có trách nhiệm đảm bảo rằng ứng dụng của bạn đáp ứng các thông số kỹ thuật của bạn. Liên hệ với văn phòng bán hàng Microchip tại địa phương của bạn để được hỗ trợ thêm hoặc nhận hỗ trợ bổ sung tại www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.

THÔNG TIN NÀY ĐƯỢC MICROCHIP CUNG CẤP “NGUYÊN TRẠNG”. MICROCHIP KHÔNG ĐẠI DIỆN HOẶC BẢO ĐẢM NÀO, DÙ RÕ RÀNG HAY NGỤ Ý, BẰNG VĂN BẢN HOẶC MIỆNG, THEO LUẬT ĐỊNH HOẶC CÁCH KHÁC, LIÊN QUAN ĐẾN THÔNG TIN BAO GỒM NHƯNG KHÔNG GIỚI HẠN Ở BẤT KỲ BẢO ĐẢM NGỤ Ý NÀO VỀ VIỆC KHÔNG VI PHẠM, KHẢ NĂNG THƯƠNG MẠI VÀ SỰ PHÙ HỢP CHO MỘT MỤC ĐÍCH CỤ THỂ, HOẶC BẢO ĐẢM LIÊN QUAN ĐẾN TÌNH TRẠNG, CHẤT LƯỢNG HOẶC HIỆU SUẤT CỦA THÔNG TIN.

TRONG MỌI TRƯỜNG HỢP, MICROCHIP SẼ KHÔNG CHỊU TRÁCH NHIỆM ĐỐI VỚI BẤT KỲ MẤT MÁT, THIỆT HẠI, CHI PHÍ HOẶC PHÍ PHẠT GIÁN TIẾP, ĐẶC BIỆT, TRỪNG PHẠT, NGẪU NHIÊN HOẶC HẬU QUẢ NÀO LIÊN QUAN ĐẾN THÔNG TIN HOẶC VIỆC SỬ DỤNG THÔNG TIN, DÙ DO NGUYÊN NHÂN NÀO, NGAY CẢ KHI MICROCHIP ĐÃ ĐƯỢC THÔNG BÁO VỀ KHẢ NĂNG HOẶC THIỆT HẠI CÓ THỂ THẤY TRƯỚC. Ở MỨC ĐẦY ĐỦ NHẤT ĐƯỢC LUẬT PHÁP CHO PHÉP, TỔNG TRÁCH NHIỆM PHÁP LÝ CỦA MICROCHIP ĐỐI VỚI TẤT CẢ CÁC KHIẾU NẠI BẤT KỲ CÁCH NÀO LIÊN QUAN ĐẾN THÔNG TIN HOẶC VIỆC SỬ DỤNG THÔNG TIN SẼ KHÔNG VƯỢT QUÁ SỐ TIỀN PHÍ, NẾU CÓ, MÀ BẠN ĐÃ TRẢ TRỰC TIẾP CHO MICROCHIP ĐỂ CÓ THÔNG TIN.

Việc sử dụng các thiết bị Microchip trong các ứng dụng hỗ trợ sự sống và/hoặc an toàn hoàn toàn do người mua chịu rủi ro và người mua đồng ý bảo vệ, bồi thường và giữ cho Microchip vô hại khỏi mọi thiệt hại, khiếu nại, vụ kiện hoặc chi phí phát sinh từ việc sử dụng đó. Không có giấy phép nào được chuyển giao, ngầm định hoặc theo cách khác, theo bất kỳ quyền sở hữu trí tuệ nào của Microchip trừ khi có quy định khác.

Nhãn hiệu

(Đặt một câu hỏi)
Tên và 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, MOST logo, 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 và XMEGA là
nhãn hiệu đã đăng ký của Microchip Technology Incorporated tại Hoa Kỳ và các nước khác.

AgileSwitch, APT, ClockWorks, Công ty giải pháp điều khiển nhúng, EtherSynch, Flashtec, Hyper Speed
Điều khiển, Tải HyperLight, Libero, motorBench, mTouch, Powermite 3, Precision Edge, ProASIC, ProASIC Plus,
Logo ProASIC Plus, Quiet- Wire, SmartFusion, SyncWorld, Temux, TimeCesium, TimeHub, TimePictra, TimeProvider,
TrueTime và ZL là các nhãn hiệu đã đăng ký của Microchip Technology Incorporated tại Hoa Kỳ

Loại bỏ phím liền kề, AKS, Thời đại tương tự cho kỹ thuật số, Bất kỳ tụ điện nào, AnyIn, AnyOut, Chuyển mạch tăng cường,
BlueSky, BodyCom, Clockstudio, CodeGuard, CryptoAuthentication, CryptoAutomotive, CryptoCompanion,
CryptoController, dsPICDEM, dsPICDEM.net, So khớp trung bình động, DAM, ECAN, Espresso T1S,

EtherGREEN, GridTime, IdealBridge, Lập trình nối tiếp trong mạch, ICSP, INICnet, Song song thông minh, IntelliMOS,
Kết nối giữa các chip, JitterBlocker, Knob-on-Display, KoD, maxCrypto, maxView, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM,
MPF, logo được chứng nhận MPLAB, MPLIB, MPLINK, MultiTRAK, NetDetach, Tạo mã toàn tri, 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, Độ bền tổng thể, Thời gian tin cậy, TSHARC, USBCheck, VariSense,
VectorBlox, VeriPHY, ViewSpan, WiperLock, XpressConnect và ZENA là các nhãn hiệu của Microchip Technology

Được thành lập tại Hoa Kỳ và các nước khác.
SQTP là nhãn hiệu dịch vụ của Microchip Technology Incorporated tại Hoa Kỳ
Biểu trưng Adaptec, Tần suất theo yêu cầu, Công nghệ lưu trữ Silicon và Symmcom là các nhãn hiệu đã đăng ký của Microchip Technology Inc. ở các quốc gia khác.
GestIC là nhãn hiệu đã đăng ký của Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG, một công ty con của Microchip Technology Inc., tại các quốc gia khác.
Mọi nhãn hiệu khác được đề cập ở đây đều là tài sản của các công ty tương ứng.
© 2023, Microchip Technology Incorporated và các công ty con của nó. Đã đăng ký Bản quyền.
ISBN: 978-1-6683-2179-9

Hệ thống quản lý chất lượng

(Đặt một câu hỏi)
Để biết thông tin về Hệ thống Quản lý Chất lượng của Microchip, vui lòng truy cập www.microchip.com/quality.

Bán hàng và dịch vụ trên toàn thế giới

Đọc thêm về hướng dẫn này và tải xuống PDF:

Tài liệu / Tài nguyên

Bộ điều khiển IQ PI MICROCHIP v4.2 ID tốc độ [tập tin pdf] Hướng dẫn sử dụng
v4.2 Bộ điều khiển IQ PI tốc độ ID, v4.2, Bộ điều khiển IQ PI tốc độ, Bộ điều khiển IQ PI, Bộ điều khiển PI, Bộ điều khiển

Tài liệu tham khảo

Hướng dẫn sử dụng