Вопрос по векторному управлению Опции

[sennet]

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

[somebody111]

Здравствуйте.

Пытаюсь реализовать векторное управление мотором для авиамодели.

Может кто сталкивался с такой проблемой и подскажет решение?

Давайте сначала:что такое векторное управление. Это управление по математической модели асинхронного двигателя. Цель этой модели - по току, напряжению и скорости вычислить потокосцепление ротора, по которому нужно сориентироваться. Умные дядьки сделали 3 типа таких моделей: DFOC, IFOC,SFOC. У всех трёх моделей есть огромный минус - нужно знать параметры схемы замещения двигателя. Если вы их знаете приблизительно, то и двигатель с таким управлением будет работать приблизительно - момент двигателя будет ниже и чем больше погрешность, тем меньше момент, тем на меньшую скорость вы сможете разогнаться. Короче говоря, проведите эксперимент короткого замыкания и холостого хода и определите параметры схемы-замещения нормально. Теже самые умные дядьки, убедившись, что невозможно залезть в ротор машины даже математически и что все эти эксперименты с огромной погрешности пришли к выводу, что нужна адаптация. И здесь наука заканчивается, потому что окончательного решения, которое давало бы 100% гарантию работы нет. В основе INSTA-SPIN лежит хитрая модификация наблюдателя Куботы с ПИ-регулятором. Если на словах как это работает: по простой модели ротора, измеренному датчиками току и напряжению статора вычисляется потокосцепление ротора; по потокосцеплению ротора и напряжению статора вычисляется ток статора. А дальше сравнивается реальный ток и вычисленный косвенно по модели; разница между ними идёт на ПИ-регулятор, а его выход обратно в модель, корректируя погрешность. Если вы понимаете ТАУ, то для вас очевидно, что ПИ-регулятор будет выравнивать реальный и рассчитанный ток до тех пор, пока они не совпадут, т.е. ПИ-регулятор полностью скорректирует модель двигателя с неправильными параметрами. Реально такой наблюдатель может вытащить погрешность 15-20%, дальше он потеряет стабильность и система будет работать хуже, чем без адаптации вообще.
Короче говоря, варианты решения - уточните параметры асинхронника, поиграйтесь с ПИ-регулятором наблюдателя.
---
Если есть такая возможность - поставьте датчик скорости; вы себе задачу упростите на порядок; без датчика все адаптивные модели работают плохо - вы можете поставить в звено постоянного тока датчик напряжения и тока и вычислять реальные фазные токи и напряжения по ним и это будет работать, а датчик скорости с погрешностью 10% может развалить любую адаптивную модель

[AlexandrY]

Короче говоря, варианты решения - уточните параметры асинхронника, поиграйтесь с ПИ-регулятором наблюдателя.
---
Если есть такая возможность - поставьте датчик скорости; вы себе задачу упростите на порядок; без датчика все адаптивные модели работают плохо - вы можете поставить в звено постоянного тока датчик напряжения и тока и вычислять реальные фазные токи и напряжения по ним и это будет работать, а датчик скорости с погрешностью 10% может развалить любую адаптивную модель

Тем более странно как автор статьи, на которую ссылается TC - http://www.ti.com/lit/an/sprt703/sprt703.pdf умудрился применить InstaSPIN к BLDC двигателю, а не асинхроннику.

Либо статья насквозь фейковая и он на самом деле применил энкодеры вместо измерителей BEMF, тем и улучшил характеристики.
И называть это надо по честному векторной модуляцией, а не векторным управлением.

Хотя для BLDC и векторная модуляция не в тему будет.
Видимо движки для коптеров это нечто промежуточное между BLDC и BLAC. Потому производители их и не характеризуют никак, а продвинутые любители безнаказанно мучают их векторной модуляцией.

[sennet]

Тем более странно как автор статьи, на которую ссылается TC - http://www.ti.com/lit/an/sprt703/sprt703.pdf умудрился применить InstaSPIN к BLDC двигателю, а не асинхроннику.

Либо статья насквозь фейковая и он на самом деле применил энкодеры вместо измерителей BEMF, тем и улучшил характеристики.
И называть это надо по честному векторной модуляцией, а не векторным управлением.

Хотя для BLDC и векторная модуляция не в тему будет.
Видимо движки для коптеров это нечто промежуточное между BLDC и BLAC. Потому производители их и не характеризуют никак, а продвинутые любители безнаказанно мучают их векторной модуляцией.

Зря вы так. Если техасовцы пишут, что что-то работает, значит это работает. Да и не путайте народ насчет применимости векторного управления к синхронным электродвигателям.