Microsemi UG0612 Speed ID IQ PI контролер
За Микросеми
Microsemi Corporation (Nasdaq: MSCC) нуди сеопфатно портфолио на полупроводнички и системски решенија за воздушната и одбраната, комуникациите, центарот за податоци и индустриските пазари. Производите вклучуваат аналогни интегрирани кола со мешан сигнал со високи перформанси и стврднати со зрачење, FPGA, SoC и ASIC; производи за управување со енергија; уреди за тајминг и синхронизација и прецизни временски решенија, поставувајќи ги светските стандарди за времето; уреди за обработка на глас; RF решенија; дискретни компоненти; претпријатија за складирање и комуникациски решенија, безбедносни технологии и скалабилни анти-тamper производи; Етернет решенија; ИЦ и средни распони со напојување преку етернет; како и можности и услуги прилагодено за дизајн. Микросеми е со седиште во Алисо Виехо, Калифорнија и има приближно 4,800 вработени на глобално ниво. Дознајте повеќе на www.microsemi.com.
Историја на ревизии
Историјата на ревизии ги опишува промените што беа имплементирани во документот. Промените се наведени со ревизија, почнувајќи од најактуелната публикација.
Ревизија 3.0
Следното е резиме на промените во ревизијата 3.0 на овој документ.
- Додадена е IP верзија во насловот на документот.
- Ажурирано Слика 3.
- Отстранет g_STD_IO_WIDTH параметар за конфигурација од секциите Параметар за конфигурација.
Ревизија 2.0
Ги ажурираше влезните и излезните сигнали на Слика 3 Табела 1 (SAR 69696).
Ревизија 1.0
Ревизијата 1.0 е првата публикација на овој документ.
Вовед
PI контролерот е широко користен контролер со затворена јамка за контролирање на систем од прв ред. Основната функционалност на PI контролерот е да направи мерењето на повратните информации да го следи референтниот влез. Тој го извршува ова дејство со контролирање на неговиот излез додека грешката помеѓу референтните и повратните сигнали не стане нула.
Постојат две компоненти кои придонесуваат за излезот, пропорционалниот член и интегралниот член, како што е прикажано на следната слика. Пропорционалниот член зависи само од моменталната вредност на сигналот за грешка, додека интегралниот член зависи од сегашната и претходната вредност на грешката.
PI контролер во континуиран домен
PI контролер базиран на методот за задржување на редослед со нула
Анти-Windup и Initialization
The PI controller has minimum and maximum limits of output, to keep the output within practical values. If a non-zero error signal persists for a long time, the integral component of the controller keeps increasing and may reach a value limited by its bit width. This phenomenon is called integrator windup and must be avoided to have a proper dynamic response. The PI controller IP has an automatic antiwindup function, which limits Integrator as soon as the PI controller reaches saturation. In certain applications like motor control, it is important to initialize the PI controller to a proper value before enabling it. Initializing the PI to a good value avoids jerky operation. The IP block has a enable input to enable or disable the PI controller. If disabled, the output is equal to the unit input and when enabled, the output is the PI computed value.
Споделување на време на PI контролер
Во полето ориентирана контрола (FOC) алгоритам, постојат три PI контролери за брзина, d-оската струја Id и q-оската струја Iq. Влезот на еден PI контролер зависи од излезот на другиот PI контролер и затоа тие се извршуваат последователно. Во секој момент, има само еден примерок на контролорот PI во работа. Оттука, наместо да се користат три индивидуални PI контролери, еден PI контролер се дели на време за Speed, Id и Iq за оптимално користење на ресурсите. Модулот Speed_Id_Iq_PI овозможува споделување на PI контролерот преку сигналите за почеток и завршено за секој од Speed, Id и Iq. Параметрите за подесување Kp, Ki и минималните и максималните граници на секоја инстанца на контролер може да се конфигурираат независно преку соодветните влезови.
Хардверска имплементација
На следната слика е прикажан блок дијаграмот на Speed ID IQ PI контролерот.
Блок дијаграм на ниво на систем на ID на брзина IQ PI контролер
Забелешка: Контролерот Speed ID IQ PI извршува алгоритам на PI контролер за три количини - струја на оската d, струја на оската q и брзина на моторот. Блокот е дизајниран да го минимизира искористувањето на хардверските ресурси. Блокот дозволува алгоритмот на PI контролер да се извршува за еден параметар во исто време.
Влезови и излези
Следната табела ги наведува влезните и излезните порти на Speed ID IQ PI контролерот.
Влезни и излезни порти на контролорот IQ PI на ID на брзина:
| Име на сигналот | Насока | Опис |
| reset_i | Влез | Активен сигнал за ниско синхроно ресетирање. |
| sys_clk_i | Влез | Системски часовник. |
| speed_en_i | Влез | Овозможи сигнал за брзина PI. Кога е поставено на 1, се јавува нормална работа на PI контролерот. Кога е поставено на 0 (нула), излезот на PI контролерот е фиксиран на вредноста достапна на влезот speed_init_i. |
| clear_buffer_i | Влез | Ги брише внатрешните бафери кога моторот запира. |
| idq_en_i | Влез | Овозможи сигнал за Id и Iq PI: кога е поставено на 1, се јавува нормална работа на PI контролерот Кога е поставено на 0 (нула), излезот на PI контролерот е фиксиран на вредноста достапна на влезовите id_init_i и iq_init_i, соодветно. |
| speed_pi_start_i | Влез | Почетен сигнал за брзина PI. |
| idpi_start_i | Влез | Почетен сигнал за ID PI. |
| iqpi_start_i | Влез | Почетен сигнал за Iq PI. |
| speed_init_i | Влез | Вредност за иницијализација за брзина PI. |
| iq_init_i | Влез | Вредност за иницијализација за iq PI. |
| id_init_i | Влез | Вредност за иницијализација за id PI. |
| speed_pi_ref_input_i | Влез | Референтен влез за брзина PI. |
| speed_pi_act_input_i | Влез | Влез за мерење на повратна информација за брзина PI. |
| брзина_пи_кп_и | Влез | Пропорционална добивка (Kp) за брзина PI. |
| брзина_пи_ки_и | Влез | Интегрално засилување (Ki) за брзина PI. |
| speed_pi_ymax_i | Влез | Ограничување на сатурација (горен праг) на контролорот за брзина PI. |
| speed_pi_ymin_i | Влез | Ограничување на сатурација (долниот праг) на контролорот за брзина PI. |
| id_pi_ref_input_i | Влез | Id PI референтен влез. |
| id_pi_act_input_i | Влез | Влез за мерење на PI повратни информации со ID. |
| id_pi_kp_i | Влез | Пропорционална добивка (Kp) за Id PI. |
| id_pi_ki_i | Влез | Интегрално засилување (Ki) за Id PI. |
| idq_pi_ymax_i | Влез | Граница на сатурација (горен праг) на тековниот PI контролер. |
| idq_pi_ymin_i | Влез | Граница на заситеност (долниот праг) на тековниот PI контролер. |
| iq_pi_ref_input_i | Влез | Iq PI Референтен влез. |
| iq_pi_act_input_i | Влез | Влез за мерење на повратни информации за Iq PI. |
| iq_pi_kp_i | Влез | Пропорционална добивка (Kp) за Iq PI. |
| iq_pi_ki_i | Влез | Интегрално засилување (Ki) за Iq PI. |
| idq_pi_ymax_i | Влез | Граница на сатурација (горен праг) на тековниот PI контролер. |
| idq_pi_ymin_i | Влез | Граница на заситеност (долниот праг) на тековниот PI контролер. |
| speed_pi_done_o | Излез | Покажува дека пресметувањето на брзината на PI е завршено. Високо за еден системски такт. |
| id_pi_done_o | Излез | Покажува дека Id PI пресметката е завршена. Високо за еден системски такт. |
| Име на сигналот | Насока | Опис |
| iq_pi_done_o | Излез | Покажува дека Iq PI пресметувањето е завршено. Високо за еден системски такт. |
| speed_pi_output_y_o | Излез | Брзина PI пресметување излез. |
| id_pi_output_y_o | Излез | Излез за пресметување на ИД PI. |
| iq_pi_output_y_o | Излез | Излез за пресметување на Iq PI. |
Параметар за конфигурација
Следната табела го прикажува параметарот за конфигурација што се користи во хардверската имплементација на Speed ID IQ PI контролерот. Овој параметар е генерички и може да се менува врз основа на барањата за апликација.
Конфигурациски параметар на контролорот Speed ID IQ PI:
Тајминг дијаграм
На следната слика е прикажан временскиот дијаграм на Speed ID IQ PI контролерот. Следниве сигнали одговараат на еден сет на влезни и излезни порти на контролерот Speed ID IQ PI.
Тајминг дијаграм на контролорот PI:
Искористување на ресурсите
Speed ID IQ PI контролерот е имплементиран на уредот SmartFusion®2 систем-на-чип (SoC) теренска програмабилна порта низа (FPGA). Следната табела го наведува извештајот за искористување на ресурсите по синтезата.
Искористување на ресурсите на Speed ID IQ PI контролерот:
| Употреба на ќелии | Опис |
| Секвенцијални елементи | 410 |
| Комбинирана логика | 630 |
| MACC | 1 |
| RAM 1kx18 | 0 |
| RAM 64x18 | 0 |
Гаранција
Microsemi не дава никаква гаранција, претставување или гаранција во врска со информациите содржани овде или соодветноста на неговите производи и услуги за која било одредена цел, ниту пак Microsemi презема каква било одговорност што произлегува од примената или употребата на кој било производ или коло. Производите што се продаваат подолу и сите други производи што ги продава Microsemi биле предмет на ограничено тестирање и не треба да се користат заедно со опрема или апликации кои се критични за мисијата. Се верува дека сите спецификации за изведба се сигурни, но не се потврдени, а Купувачот мора да ги спроведе и заврши сите перформанси и други тестови на производите, сам и заедно со, или инсталиран во, кој било крајен производ. Купувачот нема да се потпира на какви било податоци и спецификации или параметри за перформанси обезбедени од Microsemi. Одговорност на Купувачот е самостојно да ја утврди соодветноста на кој било производ и истите да ги тестира и потврди. Информациите дадени од Microsemi подолу се дадени „како што е, каде што е“ и со сите грешки, а целиот ризик поврзан со таквите информации е целосно кај Купувачот. Microsemi не дава, експлицитно или имплицитно, на која било страна никакви патентни права, лиценци или други права на ИС, без разлика дали се однесуваат на самите тие информации или што било опишано со таквите информации. Информациите дадени во овој документ се сопственост на Microsemi, а Microsemi го задржува правото да прави какви било промени на информациите во овој документ или на сите производи и услуги во секое време без претходна најава.
© 2016 Microsemi Corporation. Сите права се задржани. Microsemi и логото на Microsemi се заштитни знаци на Microsemi Corporation. Сите други заштитни знаци и услужни марки се сопственост на нивните соодветни сопственици.
Седиштето на корпоративното „Микросеми“.
One Enterprise, Алисо Виехо,
Калифорнија 92656 САД
Во рамките на САД: +1 800-713-4113
Надвор од САД: +1 949-380-6100
Факс: +1 949-215-4996
Е-пошта: sales.support@microsemi.com
www.microsemi.com
Документи / ресурси
 |
Microsemi UG0612 Speed ID IQ PI контролер [pdf] Упатство за корисникот UG0612 Speed ID IQ PI контролер, UG0612, Speed ID IQ PI контролер, ID IQ PI контролер, контролер |
