Motor Control Blockset
Progettazione e implementazione di algoritmi di controllo motori
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Motor Control Blockset mette a disposizione blocchi Simulink ed esempi di riferimento per sviluppare e distribuire algoritmi di controllo motori sotto forma di codice HDL e C ottimizzato su microcontroller, FPGA o SoC (System on a Chip) target. Crea degli algoritmi di controllo motori con la trasformata di Clarke e Park, l’MTPA (Maximum Torque Per Ampere), la commutazione a sei step e i blocchi di controllo dell’indebolimento di campo basati sulle tabelle di lookup (LUT). È possibile elaborare segnali provenienti da encoder, sensori a effetto Hall e risolutori con blocchi di decodificatori di sensori, o implementare il controllo senza sensori con blocchi di stimatori per calcolare la velocità e la posizione del rotore. I blocchi generano il codice che sarà possibile utilizzare nei workflow che prevedono l’applicazione di standard di sicurezza funzionale ISO® 26262 e MISRA C™.
Gli esempi di riferimento compresi in Motor Control Blockset ti aiuteranno a comprendere come sviluppare, regolare e convalidare gli algoritmi di controllo motori usando la simulazione desktop e in tempo reale. Gli esempi includono gli algoritmi per il controllo motori a circuito chiuso per i motori a induzione, i motori a riluttanza commutata (SRM), i motori sincroni come i motori brushless DC (BLDC) e i motori sincroni a magneti permanenti (PMSM) interni e superficiali. Gli stessi algoritmi possono essere riutilizzati per generare codice a virgola fissa o mobile, tracciabile, compatto e pronto per la produzione. In più, è possibile utilizzare gli esempi di riferimento per implementare algoritmi per i kit hardware di controllo motori supportati dal blockset.
Applicazioni di riferimento
Applicazioni di riferimento che aiutano a progettare e a implementare gli algoritmi di controllo motori
Punti principali del prodotto
Modellazione dei sistemi di controllo motori
Progetta algoritmi con blocchi ottimizzati per la generazione di codice C e HDL. Per effettuare simulazioni a circuito chiuso più rapide usa un motore a parametri concentrati lineari e inverter a valore medio. Per integrare le non linearità e gli effetti di commutazione, usa modelli di inverter e motori a fedeltà più alta con Simscape Electrical.
Parametrizzazione dei motori
Per acquisire la dinamica del motore e facilitare la progettazione dei relativi controlli, parametrizza il tuo motore stimandone i parametri con l’aiuto dei blocchi per la stima dei parametri oppure importando i dati delle analisi agli elementi finiti (FEA) del tuo motore. Studia le traiettorie di controllo motori servendoti dei grafici delle caratteristiche che ti aiuteranno a individuare i confini operativi per il controllo dei PMSM.
Implementazione degli algoritmi di controllo motori
Velocizza il processo di sviluppo dei sistemi di controllo motori grazie agli esempi di riferimento predefiniti. Usa questi esempi per testare e verificare rapidamente i tuoi algoritmi di controllo motori in una simulazione a circuito chiuso. Poi, riutilizza gli stessi esempi per generare e distribuire direttamente il codice embedded sui kit hardware supportati. Testa gli algoritmi sull’hardware del tuo motore controllando il processore target da Simulink sulla macchina host.
Analisi e regolazione dei controller
Stima ed esamina le caratteristiche nel dominio del tempo e della frequenza calcolando e raffigurando graficamente le risposte del sistema di controllo motori con Simulink Control Design. Usa il blocco Field-Oriented Control Autotuner per procedere alla regolazione automatica dei guadagni del controller PI per ottenere i margini di fase e la larghezza di banda desiderati. Esplora le varie strategie di controllo come la pianificazione dei guadagni e il controllo basato sulle tabelle di lookup per migliorare ulteriormente le prestazioni.
Test in tempo reale
Esegui la prototipazione rapida dei controlli (RCP) e i test Hardware-In-the-Loop (HIL) su sistemi in tempo reale prima di eseguire i test fisici sul motore. Convalida gli algoritmi di controllo con dei modelli di motori lineari compatibili con HIL e degli esempi di riferimento preconfigurati con Simulink Real-Time e l’hardware Speedgoat.
Generazione, distribuzione e profiling del codice
Genera codice compatto, a virgola fissa o mobile, direttamente a partire dai tuoi algoritmi di controllo motori e valuta le prestazioni del codice con il profiling dell’esecuzione in tempo reale. Per i kit hardware supportati, usa gli esempi di riferimento per procedere a una distribuzione rapida e automatica. In alternativa, in caso di hardware di controllo motori personalizzato, segui l’esempio di esportazione degli algoritmi per integrare e distribuire il codice che hai generato con il codice del driver.
Generazione di codice specifico per l'hardware
Esplora gli esempi di riferimento per il controllo motori con una distribuzione rapida e automatica ai microcontrollori, ai sistemi in tempo reale e ai kit hardware FPGA supportati. Fai clic sul link sottostante per ulteriori informazioni sull’assistenza hardware.
Risorse sui prodotti:
“Il supporto che abbiamo ricevuto da MathWorks è stato straordinario... La consulenza tecnica si è rivelata particolarmente preziosa per un team di startup che aveva bisogno di padroneggiare rapidamente processi di sviluppo sofisticati, pur rispettando le tempistiche degli investitori.”
FAQ su Motor Control Blockset
Motor Control Blockset è un add-on di Simulink che fornisce blocchi ed esempi di riferimento per sviluppare e distribuire algoritmi di controllo motore come codice C e HDL ottimizzato su microcontrollori, FPGA o SoC, con blocchi algoritmici predefiniti, esempi di riferimento e flussi di lavoro che coprono simulazione, stima dei parametri, generazione di codice e distribuzione su molti kit hardware supportati.
Il blockset supporta il controllo motore ad anello chiuso per motori a induzione, motori a riluttanza commutata (SRM), motori brushless DC (BLDC) e motori sincroni a magneti permanenti a montaggio superficiale e interni (PMSM).
Motor Control Blockset include blocchi predefiniti per implementare controllo Field-Oriented (FOC), i calcoli iniziali dei guadagni del controller del motore, la modulazione vettoriale (SVM) per il controllo motori e l'autotuning FOC, insieme al supporto per MTPA e strategie di Controllo dell’indebolimento di campo, decoder di sensori, blocchi osservatore senza sensore e generazione del riferimento di corrente basata su LUT per diversi tipi di motore.
Sì, questi blocchi sono ottimizzati per generare codice C e HDL pronto per la produzione, compatto e tracciabile, in virgola fissa o mobile, a partire da modelli Simulink per la distribuzione su kit hardware supportati o su hardware personalizzato.
Fornisce esempi di riferimento e blocchi per implementare il controllo Field-Oriented, incluse trasformazioni, blocchi stimatore senza sensore e la funzionalità di autotuning del controllo Field-Oriented per sintonizzare i guadagni del regolatore PI e raggiungere la larghezza di banda e i margini di fase richiesti.
Il blockset include flussi di lavoro per la stima dei parametri del motore, modelli lineari a parametri concentrati di motore con inverter a valore medio per simulazioni veloci, ed esempi di riferimento predefiniti che consentono la simulazione e la validazione del controllo Field-Oriented ad anello chiuso e di strategie di controllo avanzate per implementazioni sensorizzate e senza sensore, insieme all'autotuning del controller motore.
È possibile eseguire prototipazione rapida di controllo (RCP) e test hardware-in-the-loop (HIL) su sistemi in tempo reale utilizzando Simulink Real-Time e hardware Speedgoat, sfruttando modelli lineari di motore compatibili con HIL ed esempi di riferimento preconfigurati in Motor Control Blockset.
Sì, i blocchi generano codice che può essere utilizzato in flussi di lavoro che coinvolgono gli standard di sicurezza funzionale MISRA C e ISO 26262.
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