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Position Generator

固定周波数の位置ランプの生成

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ライブラリ:
Motor Control Blockset / Controls / Control Reference
Motor Control Blockset HDL Support / Controls / Control Reference

説明

Position Generator ブロックは、基準信号の位置のインクリメント値を使用して位置ランプ信号 (周波数が基準電圧信号のものと同じ) を生成します。

コード生成を有効にし、確実に正確なシミュレーションを行うには、このブロックで固定ステップ離散ソルバーを使用することをお勧めします。

例

PMSM のセンサーレス ベクトル制御

この例では、三相永久磁石同期モーター (PMSM) の角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。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。

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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。

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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) の角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。

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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) のトルクと角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。

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端子

入力

∆θ — 位置のインクリメント値

スカラー

固定周波数基準電圧信号の位置のインクリメント値 (pu 単位、ラジアン単位、または度単位)。位置のインクリメント値の計算方法は次の方程式で記述されます。

• $$\Delta \theta \text{ (per unit) }=\text{ Frequency }\times \text{ Sample Time}$$

• $$\Delta \theta \text{ (radians) }=\text{ 2}\pi \times \text{ Frequency }\times \text{ Sample Time}$$

• $$\Delta \theta \text{ (degrees) }=\text{ 360}\times \text{ Frequency }\times \text{ Sample Time}$$

メモ

上記の Δθ の計算によりブロック入力で桁落ちが生じる場合、ブロックでは実際の Frequency が正確に再現されない可能性があります。

データ型: single | double | fixed point

θ₀ — 初期位置信号

スカラー

固定周波数基準電圧信号の初期位置値 (pu 単位、ラジアン単位、または度単位)。

依存関係

この端子を有効にするには、[初期状態] パラメーターを [入力端子] に設定します。

データ型: single | double | fixed point

Reset — 外部のリセット信号

スカラー

[外部リセット] パラメーターの値に基づいて位置ランプ出力をリセットする外部パルス。

依存関係

この端子を有効にするには、[外部リセット] を [アクティブ High をゼロにリセット] または [アクティブ High を初期状態にリセット] に設定します。

データ型: single | double | fixed point

出力

θ_e — 基準電圧位置

スカラー

基準電圧信号の位置または位相の値 (pu 単位、ラジアン単位、または度単位)。

データ型: single | double | fixed point

パラメーター

Theta の単位 — θ の単位

pu (既定値) | ラジアン | 度

入力の位置のインクリメント値と出力の基準電圧位置の単位。

初期状態 — θ の初期値を提供する方法の指定

ダイアログにより指定 (既定値) | 入力端子

初期位置をブロック パラメーターとして提供するか、入力端子として提供するかを指定します。

このパラメーターは次のいずれかのオプションに設定します。

• ダイアログにより指定 — [ブロック パラメーター] ダイアログ ボックスを使用して初期位置を指定するには、このオプションを選択します。

• 入力端子 — 入力端子を使用して初期位置を指定するには、このオプションを選択します。

初期 theta 値 — θe の初期値

0 (既定値) | スカラー

初期時間 (0 秒) における出力の位置ランプ値 (pu 単位、ラジアン単位、または度単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[初期状態] パラメーターを [ダイアログにより指定] に設定します。

外部リセット — リセット時の出力値

なし (既定値) | アクティブ High をゼロにリセット | アクティブ High を初期状態にリセット

ブロックがアクティブ High の外部リセット パルスを受信した際の出力の位置ランプ値 (pu 単位、ラジアン単位、または度単位)。出力はゼロにリセットするか、[初期 theta 出力] パラメーターの値と等しくなるようにリセットできます。

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

HDL コード生成

HDL Coder™ を使用して FPGA 設計および ASIC 設計のための VHDL、Verilog および SystemVerilog のコードを生成します。

HDL Coder™ には、HDL の実装および合成されたロジックに影響する追加の構成オプションがあります。

HDL アーキテクチャ

このブロックには 1 つの既定の HDL アーキテクチャがあります。

HDL ブロック プロパティ

ConstrainedOutputPipeline	既存の遅延を設計内で移動することによって出力に配置するレジスタの数。分散型パイプラインではこれらのレジスタは再分散されません。既定の設定は 0 です。詳細については、ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder)を参照してください。
InputPipeline	生成されたコードに挿入する入力パイプライン ステージ数。分散型パイプラインと制約付き出力パイプラインでは、これらのレジスタを移動できます。既定の設定は 0 です。詳細については、InputPipeline (HDL Coder)を参照してください。
OutputPipeline	生成されたコードに挿入する出力パイプライン ステージ数。分散型パイプラインと制約付き出力パイプラインでは、これらのレジスタを移動できます。既定の設定は 0 です。詳細については、OutputPipeline (HDL Coder)を参照してください。

制限

このブロックは、[外部リセット] パラメーターを [なし] に設定した場合にのみ HDL コード生成をサポートします。

固定小数点の変換
Fixed-Point Designer™ を使用して固定小数点システムの設計とシミュレーションを行います。

バージョン履歴

R2020a で導入

R2025a: 新しい入力端子とブロック パラメーターの追加

[ブロック パラメーター] ダイアログ ボックスに、別の入力端子 θ₀ から初期位置の値を指定するための [初期状態] パラメーターが追加されました。

参考

ACIM Slip Speed Estimator | Sine-Cosine Lookup | 3-Phase Sine Voltage Generator | Vector Control Reference

トピック

• 開ループ制御と閉ループ制御
• ベクトル制御 (FOC)