Здравствуйте.

Пытаюсь реализовать векторное управление мотором для авиамодели. За основу взял библиотеку техаса. Возникла проблема при подключении ПИ регуляторов токов. Заданный ток они держат, но примерно до 1250rpm. На этой скорости в обратных токах Id и Iq возникают низкочастотные колебания. При дальнейшем разгоне мотор влетает в ступор.
Дабы разобраться в чем тут дело, набросал модель матлабе. Алгоритм был полностью скопирован. Параметры мотора пришлось взять другие, т.к. на свой не нашел. Тут повторилась та же ситуация. Ниже графики из матлаба.


Токи Id, Iq при частоте, меньшей 1250rpm.


Id, Iq. 1250rpm.

Пробовал менять коэффициенты ПИ регуляторов и частоту прерываний - не помогло. Единственное что помогло, это поднятие напряжения питания. Тогда колебания возникают при большей скорости, но это не выход.

Может кто сталкивался с такой проблемой и подскажет решение?

P.S. Пробовал в модели подключать наблюдатель и регулятор скорости. Работает хорошо, но до 1500rpm. Максимальные обороты мотора - 5000rpm.

Сообщение отредактировал sennet - Jul 25 2016, 13:53

У вас похоже все работает как надо только вот ПИ регулятор просто так работать не будет. Ему нужен запас по напряжению. Если обороты выросли выросло и эдс. На картинке именно случай потери устойчивости системы. Выход только один - поднимать напряжение питания.
Чем выше обороты тем больше напряжение питания. Для оценки питающего напряжения используйте постоянную двигателя.

Сообщение отредактировал Herz - Jul 27 2016, 08:36

Если нет возможности поднять напряжение, обороты можно поднять используя режим ослабления поля, правда крутящий момент падает по мере увеличения оборотов.
На английском это называется field weakening или flux weakening, почитать можно например тут https://www.google.lv/url?sa=t&rct=j&am...QBdl6kF6-72XWzQ

Вектор напряжения ограничивайте по длине так, чтобы он умещался в шестигранник в любом положении. Другими словами, при вращении (при переходе в abc координаты), вектор напряжения не должен менять свою длину и направление.

Сообщение отредактировал amaora - Jul 25 2016, 18:22

Значит с недопустимой ошибкой измеряется скорость вращения ротора.

Даже если вы ослабите поле и тем самым уменьшите эдс, ток для поддержания момента все равно нужен и если напряжения не будет хватать для его поддержания у вас произойдет потеря устойчивости. Известно, что есть такие параметры как запас по фазе и амплитуде. Проверьте, что вы не выходите за допустимые пределы. На графике типичная потеря устойчивости только не понятно по амплитуде или по фазе.

Сообщение отредактировал enshtein - Jul 26 2016, 03:52

Используется двигатель на 600KV, 12V питание. До 7200rpm должен разгоняться без проблем.


Пробовал раскрутить без регулятора скорости. Когда возникают колебания, сигнал на выходе ПИ регулятора Id тока резко уходит вниз. Ограничение здесь тоже не поможет.

А откуда вообще идея что там нужен ПИД регулятор?

На моторе же написана KV.
Сколько напряжение дадите такую скорость и получите.
Коммутировать ключи только синхронно не забывайте.

Скорее всего синхронизма у вас нет.

В векторном управлении пара Пи регуляторов по току контролирует момент. Еще один ПИ регулятор отвечает за скорость.

Насколько видел программы ESC модулей для коптеров, там нет векторного управления.
Посмотрите проект PX4.
Векторное управление там просто не нужно. Там даже PID-а не нужно.

Вопрос к sennet, чему равна частота тех колебаний? электрической скорости умноженной на 6?

Очень интересные параметры двигла.

Векторное лучше работает в динамике, быстрее разгон, меньше потребление.
http://www.ti.com/lit/an/sprt703/sprt703.pdf

А чем они так интересны?
http://www.rctigermotor.com/html/2013/Prof...al_0912/52.html

Полагаю эта статья для раскрутки пакета InstaSPIN.
Но исходники то FAST недоступны.

Единственное очевидное преимущество у FOC это низкие скорости, но это коптерам не нужно.
Как только дело доходит до высоких скоростей FOC начинает проигрывать, это и видно на графиках в статье.

Контур управления у коптеров не предусматривает PIDа в ESC модулях.
Поэтому тестирование скорости старта ни о чем не говорит, надо было тестировать устойчивость в реальной динамике.

На каких графиках это видно? Там только тест разгона и потребляемого при этом тока.
Соглашусь, что коптерам хватит скалярника. Но вопрос был не о том, какое управление лучше.