Progettazione e prototipazione del controllo motore con Simulink e Simscape

Giorno 1/2

Principi di funzionamento delle macchine elettriche

Obiettivo: Introdurre i principi di conversione dell'energia elettromeccanica e le loro applicazioni alle macchine elettriche.

• Panoramica sui motori elettrici
• Principi di funzionamento delle macchine elettriche
• Trasformata di Clarke e trasformata di Park
• Workflow dello sviluppo del controllo motore

Motori brushless trifase

Obiettivo: Modellare motori brushless trifase utilizzando modelli a parametri concentrati e ad alta fedeltà. Simulare l'azionamento del motore ed esaminarne il comportamento in diverse condizioni di funzionamento.

• Motore brushless trifase
• Dati tabulati del modello di motore
• Invertitore trifase
• Implementazione della modulazione a larghezza di impulso
• Controllo della tensione a loop aperto

Controllo Field-Oriented

Obiettivo: Implementare il controllo della corrente per un motore brushless trifase utilizzando il controllo Field-Oriented. Sincronizzare il controller e validarne le prestazioni.

• Controllo Field-Oriented (FOC)
• Implementazione del controllo della corrente
• Sincronizzazione del controller

Azionamenti a velocità variabile

Obiettivo: Implementare un azionamento a velocità variabile considerando le prestazioni del motore in diverse aree operative. Estendere il funzionamento del motore ad alte velocità utilizzando il controllo dell'indebolimento del campo.

• Coppia massima per ampere
• Indebolimento del campo
• Caratteristiche di velocità della coppia
• Controllo della velocità

Giorno 2/2

Sensori e periferiche

Obiettivo: Configurare e testare il convertitore analogico-digitale (ADC), la modulazione di larghezza di impulso (PWM) e le periferiche del sensore di posizione sull'hardware.  

• Driver IO per uso generico
  
• Driver PWM
  
• Encoder a quadratura
• Driver ADC

Comunicazioni host-target

Obiettivo: Impostare il controller del motore affinché funzioni in modo autonomo mentre riceve comandi e trasmette informazioni di feedback a un modello host. 

• Approccio a due modelli
• Interfaccia di comunicazione seriale
• Impostazione del modello host

Esecuzione del controller

Obiettivo: Sincronizzare l'esecuzione delle attività del controller del motore utilizzando un approccio basato su interrupt. Distribuire il controller del motore sull'hardware utilizzando un harness di implementazione.

• Interrupt ADC e PWM
• Harness di implementazione
• Transizioni di velocità

Stima dei parametri

Obiettivo: Utilizzare tecniche di stima dei parametri per determinare i parametri del motore in modo sperimentale.

• Stima dei parametri
• Validazione dell'impianto