基于PAC的電機控制器快速控制原型的研究
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從功能架構可以看出，NICompact RIO硬件上配備模擬輸入模塊、數字輸出模塊、基于FPGA的高速RIO、浮點(diǎn)運算器、大容量非易失存儲介質(zhì)，軟件上配備實(shí)時(shí)操作系統、運動(dòng)控制模塊、數據分析模塊、網(wǎng)絡(luò )數據交互模塊。對于控制電機需用到的PWM接口、編碼器接口、模擬輸入接口、高速運算器和快速控制原型需要的可重配置性、實(shí)時(shí)在線(xiàn)調節參數、數據存儲功能NICompact RIO都可以實(shí)現。因此NICompact RIO是一個(gè)適合做電機控制器RCP的PAC平臺。
2 永磁同步電機磁場(chǎng)定向(FOC)控制
電動(dòng)汽車(chē)用電機系統需要具有控制穩定、響應速度快、系統效率高的特點(diǎn)。矢量控制是1971年西門(mén)子工程師F-Blaaschke首次提出的，其基本思想是通過(guò)坐標變換，將靜止坐標系中定子電流空間矢量is分解為dq旋轉坐標系中的兩個(gè)分量：勵磁電流分量id和與之垂直的轉矩電流分量iq。在工作過(guò)程中，通過(guò)對id和iq的大小進(jìn)行控制，便可獲得與直流電機相當的動(dòng)態(tài)性能。因其控制結構簡(jiǎn)單，控制軟件實(shí)現較容易，已被廣泛應用到調速系統中。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/160481.htm
圖2是永磁同步電機在dq旋轉坐標系下的模型，其定子磁鏈方程為式(1)；電壓方程為式(2)；電磁轉矩方程為式(3)。
式(1)～(3)中，ψd為d軸磁鏈，ψq為q軸磁鏈，id為d軸電流，iq為q軸電流，ud為d軸電壓，uq為q軸電壓，ψf為永磁體產(chǎn)生的磁鏈，是常數：ω為轉子電角速度；Ld為d軸等效線(xiàn)圈的自感；Lq為q軸等效線(xiàn)圈的自感；P為電機極對數；Tem為電磁轉矩；is為定子電流矢量；β為電機功角。
磁場(chǎng)定向控制(FOC)又稱(chēng)為id=0控制，即在矢量控制中使勵磁電流分量保持為零；通過(guò)控制轉矩電流分量來(lái)控制電機輸出的電磁轉矩，此時(shí)的電磁轉矩為：
Tem=Pψfiq (8)
FOC主要由電流和速度采集模塊、坐標變換模塊、PID模塊、SVPWM模塊組成，圖3為FOC的框圖。
pid控制器相關(guān)文章:pid控制器原理
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