永磁同步电机控制研究平台
概述
永磁同步电机控制研究平台,基于Matlab/Simulink和TI DSP(双核)+CPLD平台开发,使用先进的MBD开发模式,使用可视化界面搭建算法模型,一键自动代码生成,自动部署到控制器中运行,是进行交流永磁电机控制算法研究的开放式科研平台。
平台硬件包括控制器、驱动器、功率电源、伺服电机、扭矩传感器、负载等组成,软件支持PWM输出,相电流采集、编码器采集、扭矩采集、负载动态设置等,算法Demo主要支持SPWM控制、VF控制、矢量FOC控制(电流环、速度环、位置环闭环), 控制算法主要为PI算法他控制,支持其他高级算法如模糊PID、自抗扰、无速度传感器算法、 参数自整定、参数辨识等算法的研究,支持客户自主设计的控制算法,可方便用于教学和科研。
本平台提供了原理性的基础实验用于教学,创新性开发实验,用于课程设计,提高学生的创新、创造能力。平台简单、操作便利,能够帮助学生快速掌握当前市场上主流电机的控制原理和控制方法,并支持自主设计电机控制算法以及其他的应用。
特征优势
Ø 模块化设计:基于模型设计的开发方式,可视化界面搭建算法模型,一键自动生成嵌入式代码,自动部署到控制器中运行;
Ø 科学的开发流程: 可进行伺服控制的MIL->SIL->PIL的开发流程验证;
Ø 开放三环控制:平台开放了电流环、速度环、位置环等矢量控制,用户可以在示例算法的基础上,自行开发更高阶的控制算法模型;
Ø 支持客户自定义控制算法的研究:模糊PID、自抗扰、无速度传感器控制等;
Ø 平台实时性强:控制器采用先进的DSP2837XD芯片架构,双核处理器,200M,电流环可运行在CLA核中,速度环和位置环运行在核Core0上,对外通信运行在核Core1上,可以实现20us内的电机最小控制周期,并有扩展的CPLD作为外部资源扩展、增加了多种资源接口。
Ø 多样化的调试手段:1. 实验过程中提供多个控制参数的在线修改、多个系统变量的在线监测、所有观测数据的实时存储、离线回放、数据导出等丰富的开发调试手段;2. 在设备的前面板预留很多的测试接口用于示波器、万用表测量;3. 设备提供一块LCD屏幕,可方便在屏幕上显示信息;
Ø 接口资源丰富:支持12路PWM输出,8路外部模拟量输入(+/-10V),2路增量式编码器采集、1路RS232,1路CAN,1路RS485,1路波特率最高为12Mbps的usb串口;支持3路模拟量输出(+/-10V);
Ø 设备安全性强:控制电和功率电隔离,使能信号单独控制; 提供2路指示灯,可用于故障显示和运行状态显示;
Ø 支持常见电机算法:PI控制、模糊PID、自抗扰算法、无速度传感器算法、标幺化参数、参数自整定、参数辨识等。
Ø 扩展性强:可拓展2路伺服电机控制,可支持BLDC,直流电机、异步电机的控制等。
Ø 服务好:提供全套的用户资料、FOC算法模型、用户使用测试、现场培训、实验手册等。
支持实验(可根据需求进行修改)
编号 |
嵌入式开发实验(ccs工程)
|
交流永磁同步电机控制实验(simulink模型)
|
备注 |
1 |
指示灯控制实验 |
PMSM控制理论实验 |
|
2 |
PWM输出实验:带死区 |
PMSM的similink仿真模型搭建实验 |
|
3 |
增量式编码器采集实验 |
伺服电机 SPWM控制实验; |
|
4 |
ADC/DAC实验 |
伺服电机启动控制实验; |
|
5 |
串口通信实验 |
电机控制接口测试实验:PWM输出、编码器采集,相电流计算、转速计算; |
|
6 |
CAN通信 |
矢量算法的三环控制实验-电流环 |
|
7 |
LCD控制显示实验 |
矢量算法的三环控制实验-速度环及位置环 |
|
8 |
DSP双核通信实验 (高阶) |
电机的启动特性曲线实验 |
|
9 |
DSP CLA使用实验 (高阶) |
加载实验 |
|
10 |
DSP 伺服控制(高级) |
|
|