如何在PSIM软件中进行电机参数识别(I)

InstaSPIN算法的核心是一个FAST估计器，用于执行参数识别，并根据电机相电压和电流以及dc bus电压计算通量、角度、速度和扭矩。FAST模块如下所示。

电机参数识别是InstaSPIN的一个特性，它允许识别无传感器控制所需的参数。这一特性使得用户即使在电机参数未知的情况下，也能将电机运行至最佳性能。InstaSPIN电机参数识别的另一大好处是，提供了内部电流回路和外部速度回路PI控制器的设计，通过这些控制参数，电机驱动系统即可投入使用。

PSIM提供的代码主要基于TI的Motorware InstaSPIN Lab2a。不同之处在于，在PSIM的代码中，用于电机识别和InstaSPIN的参数方便地归类在一个参数文件中，该参数文件可以轻松创建和更新。

PSIM的InstaSPIN参数编辑器（在“Utilities”菜单下）。这使得采用不同的工作条件或功率转换硬件的代码变得更加容易。

在针对不同硬件使用代码时，应当从DSP外设的角度将控制硬件与示例代码中的控制硬件进行比较（如ADC和PWM通道）。如果DSP外设以相同方式使用，则无需更改代码，只需更新参数文件。如果DSP外设配置不同，则需要更改代码以匹配控制硬件。

请注意，目前代码仅适用于外部PMSM（SPM）（其中Ld=Lq）。不适用于内置PMSM（IPM）（其中Ld和Lq不同）或任何其他类型的电机。

PSIM中提供了以下电机识别示例和代码：

有关TI DRV8305、DRV8312和高电压老化套件的更多信息，请参阅相关TI文件。

本教程介绍了如何使用PSIM的InstaSPIN参数编辑器和电机参数识别代码及实例，以获取DRV8305EVM硬件的电机参数。其他硬件的步骤与此类似。在本教程中，DRV8305示例文件被复制到：

“C:\Newfolder\PSIMProject\InstaSPIN\Drv8305InstaSpinMotorID”。

步骤一：收集电机控制器的硬件信息

步骤二：将电流和电压传感器信息输入到PSIM的InstaSPIN参数编辑器中，生成用于电机识别的参数文件“InstaSPIN params_MotorID.h”。请注意，该文件名是硬编码的，不能更改。

步骤三：从TI CCS中，加载并运行示例文件夹中的电机识别代码。

步骤四：确定电机参数后，将以下参数记录到文本文件“Motor ID parameter.txt”中，以供后面使用。

电机参数：

电压电流感应偏移：

PI控制器参数：

在使用电机进行识别时，基于控制器的工作条件以及电压和电流的感应方式，需要使用InstaSPIN定义和计算诸多参数。为了简化参数文件的准备过程，PSIM提供了InstaSPIN参数编辑器工具，以帮助用户快速生成所需的“InstaSPIN params_MotorID.h”文件。

要为电机参数识别生成InstaSPIN参数文件“InstaSPIN params_MotorID.h”，在PSIM中，执行Utilities>>InstaSPIN Parameter Editor。显示的对话框如下。有关如何使用参数编辑器的更多信息，请单击帮助按钮。

InstaSPIN 参数编辑器的输入可以保存为文本文件，以便以后使用。在“examples\SimCoder\F2806 x Target”文件夹中提供了以下硬件设置的示例文件：

要从之前保存的条目创建参数文件，单击“Load”按钮，将文件加载到InstaSPIN Parameter Editor中。然后，选中“Motor Identification”框，然后单击“Generate”按钮。

下面的对话框显示了基于TI DRV8305 EVM的电机参数识别入口。该对话框分为几个部分，下面分别对其进行说明。

本节定义了电机类型和电机参数，支持两种类型的电机：BLDC/PMSM（包括IPM和SPM)和感应电机。对于电机的识别，仅BLDC/PMSM可被选择。对于DRV8305EVM的PMSM电机识别，定义了以下参数：

本节定义了在运行和逆变器PWM开关频率期间可能出现的最大直流总线电压。对于DRV8305EVM，定义如下：

本节定义了如何检测dc bus电压。电压有两种方法：分压器和用户自定义。使用分压器时，需要设置分压电阻。使用用户自定义时，dc感应增益直接定义。对于DRV8305 EVM，它使用了电压分配器，基于DRV8305 EVM原理图，电阻为：

本节定义了如何感应交流电压。感应电压有两种方式：RC电路或用户自定义。对于RC电路，需要指定电阻R1、R2以及电容C1。对于用户自定义，交流电压感应滤波器的截止频率直接定义。对于DRV8305 EVM，它使用RC电路，根据DRV8305 EVM电路图，这些值为：

本节定义了如何感应交流电流。有三种选择：用户定义、DRV8305 EVM或DRV8312 EVM。对于用户定义，分流电阻和电流增益需要定义。请注意，当分流电阻为不为零，假设电流是通过分流电阻测量的，总增益等于分流电阻乘以输入的电流增益。如果分流电阻为零，则假设电流是通过霍尔效应传感器测量的，且总体收益与输入的当前收益相同。

对于DRV8305 EVM，它所使用的运放电路是固定的，但参考可以改变通过参考分频器k，增益可以通过电阻Rgain改变。两者都可以通过SPI命令设置。对于DRV8312 EVM，它所使用的运放电路是固定的，电流增益为19.1。实例中，使用DRV8305 EVM的默认设置，根据DRV8305 EVM原理图，这些值为：

本节定义了与DSP和InstaSPIN设置相关的参数。DSP定义的参数如下：

本节定义了可以直接设置的InstaSPIN参数。这些参数用于电机识别。在此示例中，参数定义为：

有关参数定义的详细信息，请在软件中参阅帮助页面。

一旦数据输入到各自的字段中，请点击Save按钮将数据保存到文本文件中，以便稍后使用。要为PSIM生成InstaSPIN参数件，请点击生成按钮，并将文件“InstaSPIN_params_MotorID.h”保存到与其他代码相同的位置，如下所示。

生成的InstaSPIN参数文件如下所示。为了便于检查，参数分为4个部分：常用更改参数、很少更改参数、常量、以及衍生参数。

经常更改参数：

很少更改参数：

派生变量：

因为篇幅的限制，我们将在下一篇文章中继续讲述如何在TI CCS中运行电机识别码以及如何获取其他的参数，敬请期待。

如您需要本教程的PDF版本，请写邮件至infor@cnsim.cn获取！