Entwurf und Prototyping von Motorregelungen mit Simulink und Simscape
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Themen sind unter anderem:
- Modellierung und Parametrisierung eines Motors.
- Regelungsimplementierung für einen bürstenlosen Dreiphasenmotor.
- Leistungscharakterisierung eines Motors.
- Konfiguration der Peripheriegeräte des Motorreglers.
- Kommunikation mit dem Motorregler.
- Einsatz und Test eines Algorithmus zur Motorregelung.
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Funktionsprinzipien einer Elektromaschine
Ziel: Einführung in die Prinzipien der elektromagnetischen Energieumwandlung und Anwendungen bei Elektromaschinen.
- Überblick über Elektromotoren
- Funktionsprinzipien einer Elektromaschine
- Clarke- und Park-Transformationen
- Arbeitsablauf bei der Entwicklung einer Motorregelung
Bürstenlose Dreiphasenmotoren
Ziel: Modellieren von bürstenlosen Dreiphasenmotoren mit konzentrierten Parametern und Modellen mit hoher Genauigkeit. Simulieren des Motors und Untersuchen des Motorverhaltens unter verschiedenen Betriebsbedingungen.
- Bürstenloser Dreiphasenmotor
- Tabellarische Motormodelldaten
- Dreiphasen-Wechselrichter
- Implementierung von Pulsweitenmodulation
- Offener Spannungsregelkreis
Feldorientierte Regelung
Ziel: Implementieren der Stromregelung eines bürstenlosen Dreiphasenmotors mithilfe eines feldorientierten Ansatzes. Abstimmen des Reglers und Validieren der Reglerleistung.
- Feldorientierte Regelung
- Implementierung einer Stromregelung
- Abstimmen von Reglern
Motoren mit variabler Drehzahl
Ziel: Implementieren eines Motors mit variabler Drehzahl durch Berücksichtigung der Motorleistung in verschiedenen Betriebsbereichen. Erweitern des Motorbetriebs auf hohe Drehzahlen mithilfe von Feldschwächungsregelung.
- Maximales Drehmoment pro Ampere
- Feldschwächung
- Drehmoment-Drehzahl-Eigenschaften
- Drehzahlregelung
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Sensoren und Peripheriegeräte
Ziel: Konfigurieren und testen der Analog-Digital-Wandler (ADC), Pulsweitenmodulation (PWM) und Positionssensor-Peripherie auf der Hardware.
- Universelle E/A-Treiber
- PWM-Treiber
- Quadratur-Encoder
- ADC-Treiber
Kommunikation zwischen Host und Ziel
Ziel: Einrichten des Motorreglers für den eigenständigen Betrieb, so dass Befehle empfangen und Rückmeldungen an ein Hostmodell gesendet werden.
- Zwei-Modell-Ansatz
- Serielle Kommunikationsschnittstelle
- Einrichtung des Host-Modells
Ausführung des Reglers
Ziel: Synchronisieren der Ausführung von Motorregelungsaufgaben mithilfe eines interruptbasierten Ansatzes. Implementieren des Motorreglers auf der Hardware mithilfe eines Harnisch.
- ADC- und PWM-Interrupts
- Harnisch für die Implementierung
- Ratenübergänge
Parameterschätzung
Ziel: Verwenden von Verfahren zur Parameterschätzung, um Motorparameter experimentell zu bestimmen.
- Parameterschätzung
- Regelstreckenvalidierung
Stufe: Aufbaukurse
Voraussetzungen:
Dauer: 2 Tag
Sprachen: English, 中文
