Engee 文档
Notebook

KPM节奏控制算法的快速原型：三相逆变器

这个例子展示了在没有真正的控制对象的情况下，如何在快速原型控制算法中使用两台KPM节奏实时机器。 控制对象为三相自主逆变器模型。 逆变器由PWM信号控制，PWM信号由电流控制系统以DQ坐标产生。 该示例包含四个模型:

  1. converter_with_control_system.engee -具有在Engee中调试的管理系统的管理对象模型。

  2. converter_for_ritm_1.engee -将以KPM节奏1号发射的控制对象的模型。 控制信号通过GP-ID-4x数字输入模块接收。 通过GP-AD-24模块DAC传输测量。

  3. control_system_for_ritm_2.engee -以KPM节奏2号发射的控制系统模型。 使用GP-LC-4x数字输入模块ADC进行测量。 通过GP-LC-4x模块的数字输出传输PWM信号。

  4. converter_with_discrete_control_system.engee -具有从中生成C代码的离散控制系统的控制对象的模型。

    ![图像。png]（附件：图片。png)

导言

逆变器在现代电力系统中发挥着重要作用，因为它们是将恒压源（例如，太阳能电池板和能量存储装置）集成到电网中的主要环节。 对于它们的正确操作，有必要开发满足安全性和可靠性要求的控制系统。 这个例子演示了开发控制系统的有效和迭代方法-快速原型。

传统方式，如[示例]所示（https://engee.com/community/ru/catalogs/projects/bystroe-prototipirovanie ）在我们的情况下，步进电机（将原型直接安装在真实物体上）与强大的三相逆变器实际上是不适用的。

*不安全（由于控制错误导致设备损坏的风险）;

*道路（需要一个现成的动力装置和一个完整的接线图）;

*调试不方便（难以隔离和重现场景）。

相反，建议考虑一种替代方法，如下所示:

将系统分为两部分:

控制对象（逆变器和网络）在一个***KPM上建模**。**;

控制系统（PWM，DQ调节器和逻辑）工作在另一个KPM节奏*作为快速原型。

一种带控制系统的逆变器模型

原始模型 converter_with_control_system.engee 它包含一个具有基于PWM信号的控制系统的三相自主逆变器的模型，PWM信号由DQ坐标的电流控制系统生成。 该模型用于实时之外的调试（在Engee中简单启动）：！[图像。png]（附件：图片。png)

变频器控制系统的原理

当我们控制逆变器时，我们的目标是控制它提供给负载或网络的电流。 但是三相系统中的电流是不断变化的-它是正弦的，很难直接控制它。 为了简化任务，我们使用了一个数学"技巧"：我们将三相电流从旋转坐标系（ABC）转移到静止DQ系统。:

image_3.png

在这个系统中，电流可以很容易地与设定点进行比较，并使用PI控制器进行调整。

在我们"调整"DQ系统中的值后，我们返回旋转ABC并生成PWM信号以控制三相逆变器中的六个功率开关。:

image.png

模拟结果:

image_2.png

可以看出，Id和Iq的值最终来到模型中设置的设置。

KPM节奏1号的管理对象模型

converter_for_ritm_1.engee -将以KPM节奏1号发射的控制对象的模型。 控制信号通过GP-ID-4x数字输入模块接收。 通过GP-AD-24模块DAC传输测量。 计算步骤为50微秒。

image_2.png

KPM节奏2号管理系统模型

control_system_for_ritm_2.engee -以KPM节奏2号发射的控制系统模型。 使用GP-LC-4x ADC模块进行测量。 通过GP-LC-4x模块的数字输出传输PWM信号。 计算步骤为50微秒。

image.png

在KPM节奏上推出模型

支架由KPM RHYTHM"Mobile"，KPM RHYTHM"Productive"和用于连接接收和传输板的接线端子组成。 此外，示波器用于监测传输的测量值。

image_2.png

实时模型启动:

Untitled Project 2.gif

从控制系统生成C代码

在实时硬件和软件复合体上进行调试之后的单独阶段可以是从模型生成C代码，以便在微控制器上进一步部署。 文档的一个单独的部分专门用于c代码的生成，其中表示[список]（https://engee.com/helpcenter/stable/ru/codegen/code-generation-options.html#поддерживаемые-блоки ）自动生成代码的块。

converter_with_discrete_control_system.engee -与原始模型的仿真结果相当的模型 converter_with_control_system.engee，但与此同时，它的控制系统已经完全重新组装，考虑到上面描述的特征。

image_2.png

从屏幕截图中可以看到，控制系统模型以绿色突出显示，这意味着它包含以相同频率d1操作的块。

现在我们可以右键单击该块并生成子系统的C代码，该代码可用于闪烁微控制器（此示例不涵盖此过程）。

image_2.png

结论

在示例中，我们使用了使用半自然节奏建模复合体和Engee自动代码生成工具的控制算法快速原型的方法。 控制系统和设备的初始模型是在Engee开发和调试的。 并且，将模型分为控制对象的模型和控制系统的模型两部分。 每个模型都以单独的KPM节奏运行。 在实时收到肯定的调试结果后，从控制系统模型生成C代码。

示例中使用的块