Создание векторной системы управления асинхронным двигателем под управлением 1986BE91T
Что делаем: Создаём векторную систему управления асинхронным двигателем на 1986BE91T. Для отладки применим скалярное формирование напряжение и частоты по закону U/f. Будет создан виртуальный пульт управления - переключение режимами и задания с помощью визуальных органов управления MexBIOS Development Studio.
Как делаем: Для создания векторной системы управления будем использовать готовые шаблоны, которые необходимо добавлять на поле набора MexBIOS Development Studio в строго описанном далее порядке. В шаблонах выполнена привязка к буквенным константам. Численное значение констант необходимо добавить сначала в файл проекта, затем начинать собирать схему из шаблонов.
Отладку и настройку системы управления будем производить в режиме моделирования, поэтому первым этапом создания СУ будет добавление модели, затем уже построение самой СУ.
-
Установить MexBIOS Development Studio.
-
Установить библиотеку MDR32F9QX.
-
Начать работы с 1986BE91T можно по инструкции: http://mechatronica-pro.com/sites/default/files/content/product/174/statup_mdr32f9qx_rus.pdf
-
Распаковать в папку Templates готовые шаблоны https://yadi.sk/d/6zk0UGd1t79Qd (ОБЯЗАТЕЛЬНО выполнить этот пункт). Нужно, чтобы все файлы из архива оказались в каталоге: C:\Users\%USERNAME%\AppData\Roaming\NPF Mechatronica-Pro\MexBIOS Development Studio\Templates
-
Создать проект MDR32F9QX.
-
Перейти на вкладу Models.
-
Добавить константы ACIM_constant (файл с константами добавлен, при добавлении шаблонов. См. в папке :\Users\%USERNAME%\AppData\Roaming\NPF Mechatronica-Pro\MexBIOS Development Studio\Templates)..
-
В Models, на поле набора алгоритмов, добавить шаблон Alg_iqACIM_Model.
-
Подключить его в линию с BACKGROUND.
-
Перейдите в формулу IM MODEL.
-
Откройте осциллограф SCOPE_wr.
-
Запустите моделирование и получите такой график:
-
-
Для дальнейших действий, в IM MODEL удалите следующую часть схемы:
Примечание: Не обращайте внимание на исчезновение привязки к TP_OUT. При дальнейшей работе со схемой связи восстановятся в процессе добавления других шаблонов.
-
Перейти в библиотеку MDR32F9QX.
-
Добавить на поле набора алгоритмов Alg_SYSTICK.
-
Добавить на поле набора алгоритмов Alg_IM_SCALAR.
-
Добавить на поле набора алгоритмов Alg_Current_Speed_Loops
-
Добавить на поле набора алгоритмов Alg_iqACIM_VoltControl
-
Теги Ualpha Ubeta в MODELS\IM MODEL должны были восстановиться.
-
-
Перейти в формулу Drivers (добавлена вместе с шаблоном Alg_Current_Speed_Loops). На поле набора формулы Drivers добавить следующие шаблоны:
-
MDR32F9Qx_ADC.
-
MDR32F9Qx_CAP_wr_Calc.
-
MDR32F9Qx_Brake_Control.
-
MDR32F9Qx_Enable_PWM.
-
S_iqACIM_Irsm_iqMAG.
-
Примечание: Дискретный выводы: PA9 - управления тормозным резистором, PA12 - управление разрешением ШИМ и др. были выбраны для управления отладочной платой 1986BE91T силовой платой от ПЧ MBS FC-01.
-
Перейти в формулу MAIN.
-
Добавить на поле набора шаблон S_iqACIM_GUI_Start.
-
-
Перейти в главное поле набора и произвести соединения добавленных частей схемы:
-
Перейти в формулу SCALAR.
-
Добавить S_iqACIM_SCALAR.
-
-
Сохранить проект.
-
Заново открыть проект (кнопка Открыть, выбрать сохранённый файл проекта).
-
Перейти в формулу MAIN.
-
Нажать кнопку:
-
Запустить моделирование.
-
Изменять задание частоты в Гц в разделе Скалярное управление, Гц.
-
Убедиться, что при задании 50 Гц скорость чуть меньше 1500 об/мин.
-
Векторная система управления
-
Перейти в формулу Speed_Loop.
-
Добавить шаблон S_iqACIM_CS_Speed_Loop_MDR32F9QX.
-
-
Перейти в Current Loop
-
S_iqACIM_CS_Current_Loop_MDR32F9QX.
-
-
Сохранить проект.
-
Заново открыть проект (кнопка Открыть, выбрать сохранённый файл проекта).
-
Проверить работу Векторной СУ через пульт управления в формуле MAIN.
-
Запустить моделирование.
-
Переключить Режим управления на Векторное управление.
-
Скорость в Об/мин после запуска должна установиться в заданную величину.
-
Изменяйте задание, убедитесь, что скорость регулируется.
-
Добавление защит
-
Перейти в Drivers.
-
Удалить TP_OUT с именем hStop.
-
-
На главное поле набора алгоритмов добавить Alg_iqACIM_Protect.
-
Подключить формулу iqProtect сразу после блока SYSTICK.
-
-
Перейти в формулу MAIN.
-
Нажать кнопку Показать/скрыть блоки и линии, для отображения всех блоков и линий.
-
Нажать - Ctrl+A , Del - удалить всё содержимое формулы MAIN.
-
Добавить шаблон S_iqACIM_GUI_addProtect
-
-
Сохранить схему.
-
Заново открыть схему.
-
Перейти в фомрулу MAIN и запустите моделирование:
-
Убедитесь, что скалярная и векторная системы управления работают.
-
Переключите в Скалярный режим управления.
-
Задайте частоту 50 Гц.
-
Нажмите кнопку Старт/Стоп.
-
Произойдёт авария Превышение тока в фазе.
-
Нажмите кнопку Сброс аварий.
-
Измените задание на 5 Гц. Убедитесь, что модель двигателя запускается.
-
Добавление драйвера ШИМ
-
Перейти в формулу iqVoltControl.
-
Добавить шаблон MDR32F9Qx_PWM.
-
Подключить:
Особенности векторной системы управления
Для режима отладки на ограничение выхода регулятора скорости было установлена на ±0.5 (двигатель будет развивать не максимальный момент).
Выходы регуляторов тока также ограничены ±0.5 (вектор напряжения не будет полностью использоваться).
Для контура тока можно изменить схему, включив подсистему iq_adaptiveUs, которая позволяет более эффективно использовать вектор напряжения. При этом ограничения регуляторов тока необходимо выставить ±1.0.
Использовать iq_adaptiveUs необходимо после проверки работы на макетном образце.
Ссылка на шаблоны: https://yadi.sk/d/6zk0UGd1t79Qd