Simulink搭建的仿真模型都运用在哪些领域?(simulink模型仿真步骤)
曾经有同行开玩笑,MATLAB除了不能生孩子,什么都能做!
这个玩笑可能比较夸张,但其实某种程度上也说出了一部分真理,比如利用Simulink搭建的仿真模型,是可以广泛应用于各种行业的,尤其是电机控制·的专业开发。 (这还不算“万能”吗? 绝对算! )
从业十余年,我一直坚持用Simulink辅助电机控制开发工作,哪怕足够应付自己的工作,但我认为我用到的MATLAB功能恐怕还不到1%。,注意是千分之一,不是百分之一!
在电机行业,MATLAB的熟练应用,是FOC控制高薪岗位的硬性条件!
资深的FOC工程师Q,绝对是包含熟练使用Simulink验证算法的,常见的招聘条件如下:
MATLAB在电机行业,可以快速完成控制算法%的验证和迭代,为实物验证节省大量时间。
具体能干什么? 直接上千货:
1、simulink电机控制模型的创建
经过Simulink搭建参考文南中的控制方法进行验证。在搭建好平台之后,把观测器,速度环,电流环,转矩补偿等等封装成各自的模块。
需要验证哪个模块,即进行对应的修改。经过simulink验证的方法,基本都可以在实物中实现。各个独立的模块就像写代码一样,包括SVPWM,speed loop, current loop,ADC samplingaposition and speed estimation.
强大的示波器只查看功能,可以清晰看到电机从起步到加速带载的相电流波形!
电流环计算完毕后输出 Ud, Ugq,需要进行反park变换输出 Ualpha 和 Ubeta。
负载转矩和电机输出电磁转矩对比:
我们以一个简单的低通滤波器为例,常规的低通滤波器参数,按照定点写法,20kHz,200Hz的低通滤波器如下图:
y(n)=(y(n -1)* 241 15 * a(n))>>8;
那么搭建Simulink的低通滤波器仿真模型:
通过右上角示波器查看输入和输出的滤波前后波形
通过波形可以看出,输入200Hz的正弦波,经过截止频率200Hz一阶低通滤波器Q,输入幅值1,输出幅值0.707,相位滞后45°,这与MATLAB的低通滤波器伯德图是完全匹配的:
2、电机参数辨识
Motor Control Blockset 电机控制组件提供了用于FOC的整个环路及硬件接口,可以快速实现自动代码生成R
具体模块包含坐标变换Q、滑模和flux观测器、SVPWM及其他相关模块
电机离线参数辨识,MATLAB有开发对应的工具包Q,搭配TI的28069开发板只使用。
离线参数辨识,具体包括定子电阻Rs,同步电感Ld/LoQ,反电势常数,电机转动惯量以及摩擦系数。
辨识界面如下:
左边栏,设定使用硬件工况和电机基础参数,包括输入直流电压 input DC voltage, 电机额定电流norminal current, 电流额定转速Q,位置传感器Q信息等。
中间栏,是用户的显示界面,当辨识完成后,会显示电机模型参数: 定子电阻 Rs,同步电感 Ld/Lq反电势BEMF,电机转动惯量 inertia,摩擦系数 Friction constant.
右边栏,显示辨识过程的状态,是否完成或者触发了保护进入了fault状态。
辨识过程顺利完成后,会输出辨识结果,保存为 MAT(at)文件。