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Motor Control Blockset 入門

モーター制御アルゴリズムの設計と実装

Motor Control Blockset™ には、ターゲットのマイクロコントローラー、FPGA、またはシステムオンチップ (SoC) 上で、最適化された C および HDL コードとしてモーター制御アルゴリズムを開発および展開するための Simulink® ブロックと参照例が用意されています。モーター制御アルゴリズムは、Clarke-Park 変換、最大トルク/電流 (MTPA)、6 段階整流、およびルックアップ テーブル (LUT) ベースの弱め界磁制御のブロックを使用して構築します。センサー デコーダー ブロックを使用して、エンコーダー、ホール センサー、およびレゾルバからの信号を処理したり、推定器ブロックを使用してセンサーレス制御を実装し、回転子の位置と速度を計算したりすることが可能です。これらのブロックにより、MISRA C™ および ISO® 26262 機能安全規格準拠のワークフローで使用できるコードを生成します。

Motor Control Blockset に含まれる参照例は、デスクトップおよびリアルタイム シミュレーションを使用してモーター制御アルゴリズムを開発、調整し、妥当性を確認する方法を理解するのに役立ちます。例には、誘導モーター、スイッチト リラクタンス モーター (SRM)、ブラシレス DC モーター (BLDC) などの同期モーター、表面貼り付けおよび埋込永久磁石同期モーター (PMSM) のための閉ループ モーター制御向けアルゴリズムが含まれています。同じアルゴリズムを再利用して、量産可能でコンパクトかつ追跡可能な固定小数点または浮動小数点コードを生成できます。また、参照例を使用して、このブロックセットがサポートするモーター制御ハードウェア キット向けにアルゴリズムを実装することもできます。

チュートリアル

モーター制御について

注目の例

開ループ制御での三相 AC モーターの駆動と ADC オフセットのキャリブレーション

開ループ制御での三相 AC モーターの駆動と ADC オフセットのキャリブレーション

この例では、開ループ制御 (スカラー制御またはボルト/ヘルツ制御とも呼ばれる) を使用してモーターを駆動します。この手法では、モーターからのいずれのフィードバックも使用せずに、固定子電圧と周波数を変えて回転子速度を制御します。この手法を使用してハードウェア接続の整合性を確認できます。開ループ制御の一定速度のアプリケーションでは、固定周波数のモーター電源を使用します。開ループ制御の可変速度のアプリケーションでは、回転子速度を制御するために可変周波数の電源が必要です。固定子の磁束を一定に保つために、電源電圧の振幅がその周波数と比例するように維持します。

Generate Motor Control Models for Selected Algorithm and Hardware

Generate Motor Control Models for Selected Algorithm and Hardware

Use Motor Control Blockset™ to generate a Simulink® model that is configured for a specific hardware and motor control technique.

センサー フィードバックを使用した BLDC モーターの 6 段階整流

センサー フィードバックを使用した BLDC モーターの 6 段階整流

6 段階整流手法を使用して三相 BLDC モーターの速度と回転方向を制御する。

速度センサーを使用した誘導モーターのベクトル制御

速度センサーを使用した誘導モーターのベクトル制御

この例では、三相交流誘導モーター (ACIM) の速度を制御するためのベクトル制御 (FOC) 手法を実装します。この FOC アルゴリズムには回転子の速度フィードバックが必要であり、この例ではそれを直交エンコーダー センサーを使用して取得します。FOC の詳細については、ベクトル制御 (FOC)を参照してください。

ホール センサーを使用した PMSM のベクトル制御

ホール センサーを使用した PMSM のベクトル制御

この例では、三相永久磁石同期モーター (PMSM) の速度を制御するためのベクトル制御 (FOC) 手法を実装します。この FOC アルゴリズムには回転子の位置フィードバックが必要であり、それをホール センサーで取得します。FOC の詳細については、ベクトル制御 (FOC)を参照してください。

SI 単位を使用した PMSM のベクトル制御

SI 単位を使用した PMSM のベクトル制御

この例では、三相永久磁石同期モーター (PMSM) の速度を制御するためのベクトル制御 (FOC) 手法を実装します。ただし、この例の FOC アルゴリズムでは、pu 表現の数量の代わりに (pu 単位系の詳細についてはPer-Unit Systemを参照)、SI 単位の信号を使用して計算を実行します。それらの信号とその SI 単位は次のとおりです。

Tune PI Controllers Using Field Oriented Control Autotuner

Tune PI Controllers Using Field Oriented Control Autotuner

Computes the gain values of PI controllers available in the speed and current control loops by using the Field Oriented Control Autotuner block. For details about this block, see Field Oriented Control Autotuner. For details about field-oriented control, see ベクトル制御 (FOC).

PMSM の弱め界磁制御 (MTPA を使用)

PMSM の弱め界磁制御 (MTPA を使用)

この例では、三相永久磁石同期モーター (PMSM) のトルクと速度を制御するためのベクトル制御 (FOC) 手法を実装します。この FOC アルゴリズムには回転子の位置フィードバックが必要であり、それを直交エンコーダー センサーで取得します。FOC の詳細については、ベクトル制御 (FOC)を参照してください。

Position Control of PMSM Using Quadrature Encoder

Position Control of PMSM Using Quadrature Encoder

Implements the field-oriented control (FOC) technique to control the position of a three-phase permanent magnet synchronous motor (PMSM). The FOC algorithm requires rotor position feedback, which it obtains from a quadrature encoder sensor.

FOC of PMSM Using FPGA-Based Motor Control Development Kit

FOC of PMSM Using FPGA-Based Motor Control Development Kit

Use a Field-Oriented Control (FOC) algorithm for a Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) by using blocks from the Motor Control Blockset™ on an FPGA device (Trenz Electronic™ Motor Control Development Kit TE0820).

PIL テストを使用したコードの検証とプロファイリング

PIL テストを使用したコードの検証とプロファイリング

この例では、Texas Instruments® LAUNCHXL-F28379D ハードウェア ボードでの PIL プロファイリングについて説明します。プロセッサインザループ (PIL) シミュレーションでは、制御アルゴリズムはターゲット ハードウェアで実行されますが、プラント モデルはホスト マシンで実行されます。プラント モデルは、コントローラーに対する入力信号と出力信号をシミュレートし、シリアル通信インターフェイスを使用してコントローラーと通信します。この機能により、PIL シミュレーションを使用してターゲット ハードウェアでの実行時間を特定し、ホスト マシンでモデルをシミュレートする実行時間と比較できます。

ビデオ

Motor Control Blockset の概要
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