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なしの制御を実装し、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。
リファレンス アプリケーション
モーター制御アルゴリズムの設計と実装を支援するリファレンス アプリケーション
製品ハイライト
モーター制御システムのモデル化
C および HDL コード生成向けに最適化されたブロックによりアルゴリズムを設計します。より高速な閉ループのシミュレーションのために、線形集中モーターおよび平均値インバーターを使用します。非線形性とスイッチング効果を組み込むには、Simscape Electrical で忠実度の高いモーターとインバーターのモデルを使用します。
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モーターのパラメーター化
モーターダイナミクスを取得してモーター制御設計を容易にするには、パラメーター推定ブロックを使用してモーターのパラメーターを推定するか、またはモーターの有限要素解析 (FEA) データをインポートすることでモーターをパラメーター化します。永久磁石同期モーター制御の動作境界の特定に役立つ特性プロットを使用して、モーター制御の軌道を調査します。
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モーター制御アルゴリズムの実装
事前構築済みの参照例により、モーター制御開発をすぐに始めることができます。これらの例を使用して、閉ループのシミュレーションでモーター制御アルゴリズムを迅速にテストおよび検証します。その後、同じ例を再利用して、サポート対象のハードウェアキットで組み込みコードを直接生成および展開します。ホストマシン上の Simulink からターゲットプロセッサを制御することにより、モーターハードウェアでアルゴリズムをテストします。
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コントローラーの解析と調整
Simulink Control Design を使用してモーター制御システム応答の計算とプロットを行うことで、時間と周波数領域特性を推定および検証します。Field Oriented Control Autotuner ブロックを使用して PI コントローラーのゲインを自動調整し、必要な帯域幅と位相余裕を達成します。ゲイン スケジューリングおよびルックアップテーブル ベースの制御などの制御手法を検討して、さらに性能を向上させます。
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リアルタイムでのテスト
モーターで物理テストを実行する前に、リアルタイムシステムでラピッド コントロール プロトタイピング (RCP) およびハードウェアインザループ (HIL) テストを実行します。Simulink Real-Time と Speedgoat ハードウェアで、HIL に対応した線形モーターモデルと事前構成済みの参照例を使用して、制御アルゴリズムの妥当性を確認します。
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コードの生成、展開、およびプロファイル
コンパクトな浮動小数点コードまたは固定小数点コードをモーター制御アルゴリズムから直接生成して、リアルタイム実行のプロファイリングによってコード性能を評価します。サポート対象のハードウェアキットの場合、参照例を使用することで迅速な自動展開が可能です。あるいは、カスタムのモーター制御ハードウェアに実装する場合、アルゴリズムのエクスポート例に従って、生成されたコードをドライバーコードに統合して展開することができます。
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ハードウェア固有のコード生成
サポート対象のマイクロコントローラー、リアルタイムシステム、FPGA ハードウェアキットに迅速かつ自動で展開可能なその他のモーター制御の参照例もご覧ください。サポート対象のハードウェアの詳細については、以下のリンクをクリックしてください。
製品リソース:
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