电机控制Demo套件

使用Simulink®和Speedgoat硬件设计、测试和验证电机控制算法。电机控制套件使您能够使用磁场定向控制旋转无刷直流马达，动态调整参数，只需点击几下即可估计马达参数。该工具包包括使用Simulink Real-Time和Speedgoat实时目标机控制无刷直流电机所需的软件、硬件和文档。

快速控制原型使电力电子工程师能够在选择最终控制器硬件之前，使用真实的电机和硬件原型来测试和验证他们的控制设计。这个工具包让您从使用Simulink和Speedgoat硬件的电机快速控制原型开始。学会实时部署和运行电机控制算法：从标量控制（开环）到自动调整磁场定向控制算法。

电机控制套件可与装有Simulink可编程FPGA的Speedgoat目标机配合使用。后者通常可以在MHz范围内运行闭环速率的算法，可以处理高达250MHz的信号调节，并且具有I/O连接，包括高速模拟I/O、PWM、正交编码器测量、霍尔传感器测量等。

  电机控制套件包括以下主要部件  

硬件部分：

1） 额定60V和20A的三相逆变器

2） 来自Maxon电机的100W三相无刷直流电机

3） 4096脉冲正交编码器

4） 150W 24V直流电源

软件和文档：

该工具包还包括标量控制（开环）、磁场定向控制（闭环）、参数估计、自动PID调节和Simscape Electrical桌面仿真的文档和Simulink模型。

  永磁同步电动机  

永磁同步电动机（PMSM）与无刷直流电动机一样，由于其高效率、高能量密度等优点，得到了越来越多的应用。从手机和平板电脑到电动汽车和风力发电机，它们的应用范围非常广泛。电动机控制套件包括一个7极三相无刷直流电动机，由额定功率为100W、3700转/分和24伏直流的Maxon电动机提供。

有关更多信息，请阅读有关基于FPGA的永磁同步电机驱动器快速控制原型的白皮书。

  磁场定向控制  

永磁同步电机的位置控制是一个具有挑战性的问题，它受到时间紧约束和未知干扰的影响。为了获得更好的控制效果，永磁同步电动机的控制通常是通过转子d-q坐标系中的磁场定向控制（FOC）来实现的。FOC的基本思想是以与直流电机相似的方式控制转矩和磁通。给出了电流控制和速度位置控制两个内环的串级控制方案。电机控制套件包括一个带外部速度控制回路的磁场定向控制算法，可重复用于其他电机和项目。

  三相电机逆变器  

二级三相电动机逆变器是一种常用的电力电子拓扑结构，常用于电动机控制和并网逆变器。高功率应用通常使用IGBTs或碳化硅（SiC）半导体开关，而低功率应用通常使用mosfet或氮化镓（GaN）半导体开关。电机控制套件使用的MOSFET半导体能够切换到50khz。