Протокол экспериментов

0. Общие условия безопасности

Перед подачей тестовых воздействий должны быть заданы пределы:

максимальный фазный ток;
максимальное и минимальное напряжение DC-звена;
максимальная скорость;
максимальная температура;
таймаут каждого теста.

Если нагрузка на валу может создавать опасное движение при малом моменте, тест выполняется только с механически безопасной схемой: тормоз, ограничение перемещения или разомкнутая нагрузка.

1. Калибровка инвертора

До идентификации нужно измерить:

нули датчиков фазных токов;
масштаб Udc;
реальное dead-time;
эффективное падение напряжения на ключах и диодах.

Для малых токов ошибка модели инвертора легко становится больше полезного напряжения на двигателе. Поэтому все оценки Rs и низкочастотных индуктивностей должны использовать не просто команду ШИМ, а восстановленное фазное напряжение.

2. Определение Rs

Рекомендуемый тест:

Подать постоянный ток +I1, дождаться установления, усреднить U и I.
Подать -I1, повторить.
Подать +I2 и -I2, повторить.
Выполнить линейную аппроксимацию U = Rs * I + Uerr.

Использование обеих полярностей позволяет частично отделить сопротивление обмотки от смещения напряжения инвертора.

3. AC sweep без фиксации ротора

Вместо опыта короткого замыкания с зафиксированным ротором используется пульсирующее поле:

ток задается по одной неподвижной оси;
средний электромагнитный момент близок к нулю;
вал не требуется фиксировать;
частоты выбираются низкими: например 1, 2, 3, 5, 10 Гц.

Для каждой частоты записываются:

freq_hz;
действующие значения v_rms, i_rms;
активная мощность p_w;
при возможности синфазная и квадратурная компоненты напряжения относительно тока.

Дальше строится комплексное входное сопротивление:

R = P / I_rms^2
|Z| = V_rms / I_rms
X = sqrt(|Z|^2 - R^2)
Z = R + jX

4. Намагничивание Lm

Подаются несколько ступеней тока намагничивания. Для каждой ступени:

psi = integral((V - Rs * I) dt)
Lm = psi / I - Lls

Лучше сохранять не одно значение Lm, а таблицу Lm(I), потому что насыщение магнитной цепи заметно влияет на векторное управление.

5. Работа с нагрузкой

С подключенной нагрузкой возможны два режима:

при неподвижном валу: использовать маломоментные DC/AC тесты, если нагрузка не создает опасного движения;
на ходу: доуточнять Rs и Rr/Tr адаптивным наблюдателем или RLS при малых тестовых добавках.

Все параметры одновременно на ходу без специальных возмущений надежно не наблюдаются.

4.3 KiB Raw Blame History Unescape Escape