Jump to content

    
Sign in to follow this  
sennet

Вопрос по векторному управлению

Recommended Posts

Здравствуйте.

 

Пытаюсь реализовать векторное управление мотором для авиамодели. За основу взял библиотеку техаса. Возникла проблема при подключении ПИ регуляторов токов. Заданный ток они держат, но примерно до 1250rpm. На этой скорости в обратных токах Id и Iq возникают низкочастотные колебания. При дальнейшем разгоне мотор влетает в ступор.

Дабы разобраться в чем тут дело, набросал модель матлабе. Алгоритм был полностью скопирован. Параметры мотора пришлось взять другие, т.к. на свой не нашел. Тут повторилась та же ситуация. Ниже графики из матлаба.

 

park_Id_Iq_Out_norm.jpg

Токи Id, Iq при частоте, меньшей 1250rpm.

 

park_Id_Iq_Out.jpg

Id, Iq. 1250rpm.

 

Пробовал менять коэффициенты ПИ регуляторов и частоту прерываний - не помогло. Единственное что помогло, это поднятие напряжения питания. Тогда колебания возникают при большей скорости, но это не выход.

 

Может кто сталкивался с такой проблемой и подскажет решение?

 

P.S. Пробовал в модели подключать наблюдатель и регулятор скорости. Работает хорошо, но до 1500rpm. Максимальные обороты мотора - 5000rpm.

Edited by sennet

Share this post


Link to post
Share on other sites

У вас похоже все работает как надо только вот ПИ регулятор просто так работать не будет. Ему нужен запас по напряжению. Если обороты выросли выросло и эдс. На картинке именно случай потери устойчивости системы. Выход только один - поднимать напряжение питания.

Чем выше обороты тем больше напряжение питания. Для оценки питающего напряжения используйте постоянную двигателя.

Edited by Herz
Избыточное цитирование

Share this post


Link to post
Share on other sites
Здравствуйте.

 

Пытаюсь реализовать векторное управление мотором для авиамодели. За основу взял библиотеку техаса. Возникла проблема при подключении ПИ регуляторов токов. Заданный ток они держат, но примерно до 1250rpm. На этой скорости в обратных токах Id и Iq возникают низкочастотные колебания. При дальнейшем разгоне мотор влетает в ступор.

Если нет возможности поднять напряжение, обороты можно поднять используя режим ослабления поля, правда крутящий момент падает по мере увеличения оборотов.

На английском это называется field weakening или flux weakening, почитать можно например тут https://www.google.lv/url?sa=t&rct=j&am...QBdl6kF6-72XWzQ

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вектор напряжения ограничивайте по длине так, чтобы он умещался в шестигранник в любом положении. Другими словами, при вращении (при переходе в abc координаты), вектор напряжения не должен менять свою длину и направление.

Edited by amaora

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если нет возможности поднять напряжение, обороты можно поднять используя режим ослабления поля, правда крутящий момент падает по мере увеличения оборотов.

На английском это называется field weakening или flux weakening, почитать можно например тут https://www.google.lv/url?sa=t&rct=j&am...QBdl6kF6-72XWzQ

 

Даже если вы ослабите поле и тем самым уменьшите эдс, ток для поддержания момента все равно нужен и если напряжения не будет хватать для его поддержания у вас произойдет потеря устойчивости. Известно, что есть такие параметры как запас по фазе и амплитуде. Проверьте, что вы не выходите за допустимые пределы. На графике типичная потеря устойчивости только не понятно по амплитуде или по фазе.

Edited by enshtein

Share this post


Link to post
Share on other sites
У вас похоже все работает как надо только вот ПИ регулятор просто так работать не будет. Ему нужен запас по напряжению. Если обороты выросли выросло и эдс. На картинке именно случай потери устойчивости системы. Выход только один - поднимать напряжение питания.

Чем выше обороты тем больше напряжение питания. Для оценки питающего напряжения используйте постоянную двигателя.

Используется двигатель на 600KV, 12V питание. До 7200rpm должен разгоняться без проблем.

Вектор напряжения ограничивайте по длине так, чтобы он умещался в шестигранник в любом положении. Другими словами, при вращении (при переходе в abc координаты), вектор напряжения не должен менять свою длину и направление.

Значит с недопустимой ошибкой измеряется скорость вращения ротора.

Пробовал раскрутить без регулятора скорости. Когда возникают колебания, сигнал на выходе ПИ регулятора Id тока резко уходит вниз. Ограничение здесь тоже не поможет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Пробовал раскрутить без регулятора скорости. Когда возникают колебания, сигнал на выходе ПИ регулятора Id тока резко уходит вниз. Ограничение здесь тоже не поможет.

А откуда вообще идея что там нужен ПИД регулятор?

 

На моторе же написана KV.

Сколько напряжение дадите такую скорость и получите.

Коммутировать ключи только синхронно не забывайте.

 

Скорее всего синхронизма у вас нет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А откуда вообще идея что там нужен ПИД регулятор?

 

В векторном управлении пара Пи регуляторов по току контролирует момент. Еще один ПИ регулятор отвечает за скорость.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В векторном управлении пара Пи регуляторов по току контролирует момент. Еще один ПИ регулятор отвечает за скорость.

Насколько видел программы ESC модулей для коптеров, там нет векторного управления.

Посмотрите проект PX4.

Векторное управление там просто не нужно. Там даже PID-а не нужно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Насколько видел программы ESC модулей для коптеров, там нет векторного управления.

Посмотрите проект PX4.

Векторное управление там просто не нужно. Там даже PID-а не нужно.

Векторное лучше работает в динамике, быстрее разгон, меньше потребление.

http://www.ti.com/lit/an/sprt703/sprt703.pdf

Очень интересные параметры двигла.

А чем они так интересны?

http://www.rctigermotor.com/html/2013/Prof...al_0912/52.html

Share this post


Link to post
Share on other sites
Векторное лучше работает в динамике, быстрее разгон, меньше потребление.

http://www.ti.com/lit/an/sprt703/sprt703.pdf

Полагаю эта статья для раскрутки пакета InstaSPIN.

Но исходники то FAST недоступны.

 

Единственное очевидное преимущество у FOC это низкие скорости, но это коптерам не нужно.

Как только дело доходит до высоких скоростей FOC начинает проигрывать, это и видно на графиках в статье.

 

Контур управления у коптеров не предусматривает PIDа в ESC модулях.

Поэтому тестирование скорости старта ни о чем не говорит, надо было тестировать устойчивость в реальной динамике.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Как только дело доходит до высоких скоростей FOC начинает проигрывать, это и видно на графиках в статье.

 

На каких графиках это видно? Там только тест разгона и потребляемого при этом тока.

Соглашусь, что коптерам хватит скалярника. Но вопрос был не о том, какое управление лучше.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this