Минор фиксы и добавлены заготовки для осцилографа

This commit is contained in:
2026-02-10 17:30:53 +03:00
parent 7d2bb21a26
commit a433534a3a
10 changed files with 430 additions and 12 deletions

Binary file not shown.

390
MATLAB/upp_demo.m Normal file
View File

@@ -0,0 +1,390 @@
%% Скрипт визуализации тиристорного устройства плавного пуска
% Автоматически создает графики входных и выходных напряжений
% с возможностью изменения угла открытия тиристоров
%% Основные параметры системы
clear; close all; clc;
% Параметры сети
f = 50; % Частота, Гц
T = 1/f; % Период, с
U_phase = 220; % Фазное напряжение (действующее), В
U_line = U_phase*sqrt(3); % Линейное напряжение (действующее), В
% Временной вектор
t = linspace(0, 3*T, 1000); % 3 периода
% Начальный угол открытия (градусы)
alpha_deg = 30;
alpha_rad = deg2rad(alpha_deg);
%% Создание графического интерфейса
fig = figure('Name', 'Тиристорное устройство плавного пуска', ...
'Position', [100, 100, 1200, 800], ...
'NumberTitle', 'off');
% Создание панели для ползунка
control_panel = uipanel('Title', 'Управление', ...
'Position', [0.75, 0.85, 0.23, 0.14]);
% Текст с текущим значением угла
angle_text = uicontrol('Parent', control_panel, ... % Добавляем Parent
'Style', 'text', ...
'String', sprintf('Угол α = %d°', alpha_deg), ...
'Units', 'normalized', ...
'Position', [0.05, 0.6, 0.9, 0.3], ... % Относительно панели
'FontSize', 12, 'FontWeight', 'bold');
% Ползунок для управления углом
slider = uicontrol('Parent', control_panel, ... % Добавляем Parent
'Style', 'slider', ...
'Min', -30, 'Max', 180, 'Value', alpha_deg, ...
'Units', 'normalized', ...
'Position', [0.05, 0.1, 0.9, 0.4], ... % Относительно панели
'Callback', @set_alpha);
%% Создание осей для графиков
% Входные напряжения (фазные и линейные на одном графике)
ax1 = subplot(3, 1, 1); % Было (3, 2, 1)
title('Входные напряжения');
xlabel('Время, с');
ylabel('Напряжение, В');
grid on; hold on;
% Выходные линейные напряжения
ax3 = subplot(3, 1, 3); % Было (3, 2, [3, 4])
title('Выходные линейные напряжения (после тиристоров)');
xlabel('Время, с');
ylabel('Напряжение, В');
grid on; hold on;
% Визуализация открытия тиристоров
ax4 = subplot(3, 1, 2); % Было (3, 2, [5, 6])
title('Состояние тиристоров');
xlabel('Время, с');
ylabel('Тиристор');
grid on; hold on;
ylim([0.5, 6.5]);
yticks(1:6);
yticklabels({'VS1+', 'VS1-', 'VS2+', 'VS2-', 'VS3+', 'VS3-'});
%% Инициализация графиков
% Обновляем графики с начальными значениями
update_plots(alpha_deg, alpha_rad, t, f, U_phase, U_line, angle_text);
%% Пояснительная информация
disp('===============================================');
disp('ТИРИСТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ПЛАВНОГО ПУСКА');
disp('===============================================');
disp('Управление:');
disp(' - Используйте ползунок для изменения угла α от 0° до 180°');
disp(' - α = 0° - полное напряжение на выходе');
disp(' - α = 90° - половина напряжения на выходе');
disp(' - α = 180° - напряжение отключено');
disp(' ');
disp('Обозначения тиристоров:');
disp(' VS1+ - тиристор положительной полуволны фазы A');
disp(' VS1- - тиристор отрицательной полуволны фазы A');
disp(' VS2+ - тиристор положительной полуволны фазы B');
disp(' VS2- - тиристор отрицательной полуволны фазы B');
disp(' VS3+ - тиристор положительной полуволны фазы C');
disp(' VS3- - тиристор отрицательной полуволны фазы C');
%% Функция обновления графиков
function update_plots(alpha_deg, alpha_rad, t, f, U_phase, U_line, angle_text)
% Расчет синусоидальных напряжений
omega = 2*pi*f;
% Входные фазные напряжения
Ua = U_phase*sqrt(2)*sin(omega*t);
Ub = U_phase*sqrt(2)*sin(omega*t - 2*pi/3);
Uc = U_phase*sqrt(2)*sin(omega*t + 2*pi/3);
% Входные линейные напряжения
Uab_in = Ua - Ub;
Ubc_in = Ub - Uc;
Uca_in = Uc - Ua;
% Выходные линейные напряжения (после тиристоров)
Uab_out = zeros(size(t));
Ubc_out = zeros(size(t));
Uca_out = zeros(size(t));
% Состояния тиристоров (1 - открыт, 0 - закрыт)
thyristor_state = zeros(6, length(t));
% Физическое состояние тиристоров (1 - открыт, 0 - закрыт)
thyristor_conducting = zeros(6, length(t));
% Для каждого момента времени определяем состояние тиристоров
for i = 1:length(t)
% Фазовый угол для каждой фазы
theta = omega*t(i);
theta_a = theta;
theta_b = theta - 2*pi/3;
theta_c = theta + 2*pi/3;
% Модулированные углы (для определения полуволны)
theta_a_mod = mod(theta_a, 2*pi);
theta_b_mod = mod(theta_b, 2*pi);
theta_c_mod = mod(theta_c, 2*pi);
%% 1. Определяем, когда ПОДАНЫ управляющие импульсы
% Исправление для поддержки отрицательных углов
% VS1+ (положительная полуволна фазы A)
% Нормализуем угол: если alpha_rad < 0, добавляем 2π для корректной работы
alpha_norm = mod(alpha_rad, 2*pi);
pulse_start = alpha_norm;
pulse_end = pulse_start + 3*pi/4;
% Проверяем два случая: импульс в пределах одного периода
% и импульс, пересекающий границу 2π
if pulse_end <= 2*pi
% Импульс не пересекает границу периода
if theta_a_mod >= pulse_start && theta_a_mod <= pulse_end
thyristor_state(1, i) = 1;
end
else
% Импульс пересекает границу периода (pulse_end > 2π)
% Импульс состоит из двух частей: [pulse_start, 2π) и [0, pulse_end-2π]
if theta_a_mod >= pulse_start || theta_a_mod <= pulse_end - 2*pi
thyristor_state(1, i) = 1;
end
end
% VS1- (отрицательная полуволна фазы A)
pulse_start_neg = pi + alpha_norm;
pulse_end_neg = pulse_start_neg + 3*pi/4;
% Нормализуем start_neg и end_neg к диапазону [0, 4π)
if pulse_start_neg >= 2*pi
pulse_start_neg = pulse_start_neg - 2*pi;
pulse_end_neg = pulse_end_neg - 2*pi;
end
if pulse_end_neg <= 2*pi
if theta_a_mod >= pulse_start_neg && theta_a_mod <= pulse_end_neg
thyristor_state(2, i) = 1;
end
else
% Импульс пересекает границу периода
if theta_a_mod >= pulse_start_neg || theta_a_mod <= pulse_end_neg - 2*pi
thyristor_state(2, i) = 1;
end
end
% VS2+ (положительная полуволна фазы B)
pulse_start = alpha_norm;
pulse_end = pulse_start + 3*pi/4;
if pulse_end <= 2*pi
if theta_b_mod >= pulse_start && theta_b_mod <= pulse_end
thyristor_state(3, i) = 1;
end
else
if theta_b_mod >= pulse_start || theta_b_mod <= pulse_end - 2*pi
thyristor_state(3, i) = 1;
end
end
% VS2- (отрицательная полуволна фазы B)
pulse_start_neg = pi + alpha_norm;
pulse_end_neg = pulse_start_neg + 3*pi/4;
% Нормализуем start_neg и end_neg к диапазону [0, 4π)
if pulse_start_neg >= 2*pi
pulse_start_neg = pulse_start_neg - 2*pi;
pulse_end_neg = pulse_end_neg - 2*pi;
end
if pulse_end_neg <= 2*pi
if theta_b_mod >= pulse_start_neg && theta_b_mod <= pulse_end_neg
thyristor_state(4, i) = 1;
end
else
if theta_b_mod >= pulse_start_neg || theta_b_mod <= pulse_end_neg - 2*pi
thyristor_state(4, i) = 1;
end
end
% VS3+ (положительная полуволна фазы C)
pulse_start = alpha_norm;
pulse_end = pulse_start + 3*pi/4;
if pulse_end <= 2*pi
if theta_c_mod >= pulse_start && theta_c_mod <= pulse_end
thyristor_state(5, i) = 1;
end
else
if theta_c_mod >= pulse_start || theta_c_mod <= pulse_end - 2*pi
thyristor_state(5, i) = 1;
end
end
% VS3- (отрицательная полуволна фазы C)
pulse_start_neg = pi + alpha_norm;
pulse_end_neg = pulse_start_neg + 3*pi/4;
% Нормализуем start_neg и end_neg к диапазону [0, 4π)
if pulse_start_neg >= 2*pi
pulse_start_neg = pulse_start_neg - 2*pi;
pulse_end_neg = pulse_end_neg - 2*pi;
end
if pulse_end_neg <= 2*pi
if theta_c_mod >= pulse_start_neg && theta_c_mod <= pulse_end_neg
thyristor_state(6, i) = 1;
end
else
if theta_c_mod >= pulse_start_neg || theta_c_mod <= pulse_end_neg - 2*pi
thyristor_state(6, i) = 1;
end
end
%% 2. Определяем, когда тиристоры ФИЗИЧЕСКИ открыты
% VS1+ (A+): открыт, если есть импульс и положительная полуволна фазы A
if thyristor_state(1, i) == 1 && (theta_a_mod >= 0 && theta_a_mod <= pi) && (Ua(i) > Ub(i) && Ua(i) > Uc(i))
thyristor_conducting(1, i) = 1;
end
% VS1- (A-): открыт, если есть импульс и отрицательная полуволна фазы A
if thyristor_state(2, i) == 1 && (theta_a_mod >= pi && theta_a_mod <= 2*pi) && (Ua(i) < Ub(i) && Ua(i) < Uc(i))
thyristor_conducting(2, i) = 1;
end
% VS2+ (B+): открыт, если есть импульс и положительная полуволна фазы B
if thyristor_state(3, i) == 1 && (theta_b_mod >= 0 && theta_b_mod <= pi) && (Ub(i) > Ua(i) && Ub(i) > Uc(i))
thyristor_conducting(3, i) = 1;
end
% VS2- (B-): открыт, если есть импульс и отрицательная полуволна фазы B
if thyristor_state(4, i) == 1 && (theta_b_mod >= pi && theta_b_mod <= 2*pi) && (Ub(i) < Ua(i) && Ub(i) < Uc(i))
thyristor_conducting(4, i) = 1;
end
% VS3+ (C+): открыт, если есть импульс и положительная полуволна фазы C
if thyristor_state(5, i) == 1 && (theta_c_mod >= 0 && theta_c_mod <= pi) && (Uc(i) > Ub(i) && Uc(i) > Ua(i))
thyristor_conducting(5, i) = 1;
end
% VS3- (C-): открыт, если есть импульс и отрицательная полуволна фазы C
if thyristor_state(6, i) == 1 && (theta_c_mod >= pi && theta_c_mod <= 2*pi) && (Uc(i) < Ub(i) && Uc(i) < Ua(i))
thyristor_conducting(6, i) = 1;
end
%% 3. Расчет выходных напряжений
% Фазные выходные напряжения
Ua_out = 0;
if thyristor_conducting(1, i) || thyristor_conducting(2, i)
Ua_out = Ua(i);
end
Ub_out = 0;
if thyristor_conducting(3, i) || thyristor_conducting(4, i)
Ub_out = Ub(i);
end
Uc_out = 0;
if thyristor_conducting(5, i) || thyristor_conducting(6, i)
Uc_out = Uc(i);
end
% Линейные выходные напряжения
Uab_out(i) = Ua_out - Ub_out;
Ubc_out(i) = Ub_out - Uc_out;
Uca_out(i) = Uc_out - Ua_out;
end
%% Обновление графиков (ВАЖНО: без изменений!)
% Входные фазные напряжения
subplot(3, 1, 1);
cla; grid on; hold on;
plot(t, zeros(size(t)), 'k', 'LineWidth', 0.5);
plot(t, Ua, 'r', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Фаза A');
plot(t, Ub, 'g', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Фаза B');
plot(t, Uc, 'b', 'LineWidth', 2, 'DisplayName', 'Фаза C');
plot(t, Uab_in, 'r--', 'LineWidth', 0.5, 'DisplayName', 'Uab');
plot(t, Ubc_in, 'g--', 'LineWidth', 0.5, 'DisplayName', 'Ubc');
plot(t, Uca_in, 'b--', 'LineWidth', 0.5, 'DisplayName', 'Uca');
title('Входные напряжения (сплошные - фазные, пунктир - линейные)');
xlabel('Время, с');
ylabel('Напряжение, В');
legend('Location', 'best');
xlim([0, max(t)]);
ylim([-700, 700]);
% Выходные линейные напряжения
subplot(3, 1, 3);
cla; grid on; hold on;
plot(t, zeros(size(t)), 'k', 'LineWidth', 0.5);
plot(t, Uab_out, 'r', 'LineWidth', 1.5, 'DisplayName', 'Uab вых');
plot(t, Ubc_out, 'g', 'LineWidth', 1.5, 'DisplayName', 'Ubc вых');
plot(t, Uca_out, 'b', 'LineWidth', 1.5, 'DisplayName', 'Uca вых');
title(sprintf('Выходные линейные напряжения (α = %d°)', alpha_deg));
xlabel('Время, с');
ylabel('Напряжение, В');
legend('Location', 'best');
xlim([0, max(t)]);
ylim([-700, 700]);
% Визуализация состояния тиристоров - показываем управляющие импульсы
subplot(3, 1, 2);
cla; grid on; hold on;
% Цвета для тиристоров
colors = {'r', 'r', 'g', 'g', 'b', 'b'};
line_styles = {'-', '--', '-', '--', '-', '--'};
for k = 1:6
% Находим интервалы, где подан управляющий импульс
state = thyristor_state(k, :);
diff_state = diff([0, state, 0]);
start_idx = find(diff_state == 1);
end_idx = find(diff_state == -1) - 1;
% Рисуем горизонтальные линии для каждого интервала
for m = 1:length(start_idx)
plot(t(start_idx(m):end_idx(m)), k*ones(1, length(start_idx(m):end_idx(m))), ...
'Color', colors{k}, 'LineStyle', line_styles{k}, 'LineWidth', 2);
end
end
title(sprintf('Управляющие импульсы тиристоров (α = %d°)', alpha_deg));
xlabel('Время, с');
ylabel('Тиристор');
ylim([0.5, 6.5]);
yticks(1:6);
yticklabels({'VS1+', 'VS1-', 'VS2+', 'VS2-', 'VS3+', 'VS3-'});
xlim([0, max(t)]);
% Обновление текста с текущим углом
set(angle_text, 'String', sprintf('Угол α = %d°', alpha_deg));
% Добавление пояснений к тиристорам
legend({'Фаза A (+)', 'Фаза A (-)', 'Фаза B (+)', 'Фаза B (-)', ...
'Фаза C (+)', 'Фаза C (-)'}, 'Location', 'best');
end
%% Функция обратного вызова для ползунка
function set_alpha(source, ~)
% Получаем значение из ползунка
alpha_deg = round(get(source, 'Value'));
% Обновляем глобальные переменные
evalin('base', sprintf('alpha_deg = %d;', alpha_deg));
evalin('base', 'alpha_rad = deg2rad(alpha_deg);');
% Получаем ссылки на переменные из базового рабочего пространства
t = evalin('base', 't');
f = evalin('base', 'f');
U_phase = evalin('base', 'U_phase');
U_line = evalin('base', 'U_line');
angle_text = evalin('base', 'angle_text');
% Обновляем графики
update_plots(alpha_deg, deg2rad(alpha_deg), t, f, U_phase, U_line, angle_text);
end

Binary file not shown.

View File

@@ -59,7 +59,7 @@
* @details Терминалка от двигателей использует для чтения регистров комманду R_HOLD_REGS вместо R_IN_REGS * @details Терминалка от двигателей использует для чтения регистров комманду R_HOLD_REGS вместо R_IN_REGS
* Поэтому чтобы считывать Input Regs - надо поменять их местами. * Поэтому чтобы считывать Input Regs - надо поменять их местами.
*/ */
#define MODBUS_SWITCH_COMMAND_R_IN_REGS_AND_R_HOLD_REGS //#define MODBUS_SWITCH_COMMAND_R_IN_REGS_AND_R_HOLD_REGS
///////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////---CALC DEFINES---////////////////////////// /////////////////////////---CALC DEFINES---//////////////////////////

View File

@@ -67,7 +67,7 @@
// DEFINES FOR HOLDING REGISTERS ARRAYS // DEFINES FOR HOLDING REGISTERS ARRAYS
#define R_HOLDING_ADDR 0 ///< Начальный адрес регистров хранения #define R_HOLDING_ADDR 0 ///< Начальный адрес регистров хранения
#define R_HOLDING_QNT (sizeof(UPP_PUI_Params_t)/sizeof(uint16_t)) ///< Количество регистров хранения #define R_HOLDING_QNT (2000) ///< Количество регистров хранения
// DEFINES FOR COIL ARRAYS // DEFINES FOR COIL ARRAYS
#define C_COILS_ADDR 0 ///< Начальный адрес коилов #define C_COILS_ADDR 0 ///< Начальный адрес коилов
@@ -157,10 +157,18 @@ typedef struct // tester modbus data
extern MB_DataStructureTypeDef MB_DATA; extern MB_DataStructureTypeDef MB_DATA;
typedef struct
{
uint8_t data[240];
}MB_OscilTypeDef;
typedef struct typedef struct
{ {
UPP_FuncCalls_t FuncCalls; UPP_FuncCalls_t FuncCalls;
UPP_PrvtParams_t param; UPP_PrvtParams_t param;
MB_OscilTypeDef oscil;
}MB_DataInternalTypeDef; }MB_DataInternalTypeDef;
extern MB_DataInternalTypeDef MB_INTERNAL; extern MB_DataInternalTypeDef MB_INTERNAL;

View File

@@ -108,9 +108,8 @@
/* Параметры регулятора угла */ /* Параметры регулятора угла */
#define ANGLE_PULSE_LENGTH_RESERVE_PERCENT_DEFAULT 1.0 #define ANGLE_MAX_PERCENT_DEFAULT (140.0f/180.0f) // note: не больше 150!
#define ANGLE_MAX_PERCENT_DEFAULT 0.80 #define ANGLE_MIN_PERCENT_DEFAULT (10.0f/180.0f)
#define ANGLE_MIN_PERCENT_DEFAULT 0.1
#define ANGLE_PID_KP_COEF_DEFAULT 0.0001 #define ANGLE_PID_KP_COEF_DEFAULT 0.0001
#define ANGLE_PID_KI_COEF_DEFAULT 0.0001 #define ANGLE_PID_KI_COEF_DEFAULT 0.0001
#define ANGLE_PID_KD_COEF_DEFAULT 0 #define ANGLE_PID_KD_COEF_DEFAULT 0

View File

@@ -419,9 +419,6 @@ void UPP_Params_Saturate(void)
SATURATE_U16(PARAM_INTERNAL->zc.Hysteresis, 0, 0.1*100); SATURATE_U16(PARAM_INTERNAL->zc.Hysteresis, 0, 0.1*100);
SATURATE_U16(PARAM_INTERNAL->zc.DebouneCouner, 0, 1000); SATURATE_U16(PARAM_INTERNAL->zc.DebouneCouner, 0, 1000);
SATURATE_U16(PARAM_INTERNAL->angle.PulseLengthReserve, 50, 1000);
} }
/** /**
@@ -487,7 +484,6 @@ void UPP_Params_SetDefault(int pui_default, int internal_default)
PARAM_INTERNAL->angle.PID_Kd = ANGLE_PID_KD_COEF_DEFAULT*10000; PARAM_INTERNAL->angle.PID_Kd = ANGLE_PID_KD_COEF_DEFAULT*10000;
PARAM_INTERNAL->angle.Angle_Max = ANGLE_MAX_PERCENT_DEFAULT*65535; PARAM_INTERNAL->angle.Angle_Max = ANGLE_MAX_PERCENT_DEFAULT*65535;
PARAM_INTERNAL->angle.Angle_Min = ANGLE_MIN_PERCENT_DEFAULT*65535; PARAM_INTERNAL->angle.Angle_Min = ANGLE_MIN_PERCENT_DEFAULT*65535;
PARAM_INTERNAL->angle.PulseLengthReserve = ANGLE_PULSE_LENGTH_RESERVE_PERCENT_DEFAULT*100;
//__AngleSetLimit(); //__AngleSetLimit();
} }
} }

View File

@@ -96,8 +96,7 @@ typedef struct
/* Параметры Угла */ /* Параметры Угла */
struct struct
{ {
uint16_t PulseLengthReserve;/*!< @brief Адрес 1070: Сколько запаса закладывать на длительность пачки импульсов [Проценты] @ref __AngleSetLimit uint16_t reserved0; ///< Адрес 1070: Резерв
@details Пример: 100% - будет запас в одну пачку импульсов */
uint16_t Angle_Max; ///< Адрес 1071: Максимальный угол открытия тиристора [0..1 x 65535] uint16_t Angle_Max; ///< Адрес 1071: Максимальный угол открытия тиристора [0..1 x 65535]
uint16_t Angle_Min; ///< Адрес 1072: Минимальный угол открытия тиристора [0..1 x 65535] uint16_t Angle_Min; ///< Адрес 1072: Минимальный угол открытия тиристора [0..1 x 65535]
uint16_t PID_Kp; ///< Адрес 1073: Пропорциональный коэфициент ПИ регулятора угла [x 10000] uint16_t PID_Kp; ///< Адрес 1073: Пропорциональный коэфициент ПИ регулятора угла [x 10000]

View File

@@ -44,6 +44,17 @@ void UPP_Status_Handler(void)
MB_DATA.InRegs.pui.Warnings.warn.UnderVoltage = !upp.errors->pui.err.UnderVoltage; MB_DATA.InRegs.pui.Warnings.warn.UnderVoltage = !upp.errors->pui.err.UnderVoltage;
static int mb_u_cnt = 0;
if(mb_u_cnt+4 >= 240)
{
mb_u_cnt = 0;
}
MB_INTERNAL.oscil.data[mb_u_cnt++] = (upp.pm.measured.slow.U[U_AB]+1)*127;
MB_INTERNAL.oscil.data[mb_u_cnt++] = (upp.pm.measured.slow.U[U_BC]+1)*127;
MB_INTERNAL.oscil.data[mb_u_cnt++] = (upp.pm.measured.slow.U[U_CA]+1)*127;
MB_INTERNAL.oscil.data[mb_u_cnt++] = local_time();
if(GPIO_Read_Switch(&UPP_DIN.Pusk)) if(GPIO_Read_Switch(&UPP_DIN.Pusk))
{ {
upp.call->go = 1; upp.call->go = 1;

View File

@@ -332,7 +332,22 @@
<Ww> <Ww>
<count>16</count> <count>16</count>
<WinNumber>2</WinNumber> <WinNumber>2</WinNumber>
<ItemText>MB_INTERNAL.param.nominal.U</ItemText> <ItemText>MB_INTERNAL</ItemText>
</Ww>
<Ww>
<count>17</count>
<WinNumber>2</WinNumber>
<ItemText>upp.hangle</ItemText>
</Ww>
<Ww>
<count>18</count>
<WinNumber>2</WinNumber>
<ItemText>MB_INTERNAL.oscil.data,0x0A</ItemText>
</Ww>
<Ww>
<count>19</count>
<WinNumber>2</WinNumber>
<ItemText>hmodbus1</ItemText>
</Ww> </Ww>
</WatchWindow2> </WatchWindow2>
<Tracepoint> <Tracepoint>