PI-PLL锁相环估算无感BLDC电机角速度 Simulink模型 官方示例

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PI-PLL锁相环估算无感BLDC电机角速度 Simulink模型 全网搜索

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PI-PLL锁相环估算无感BLDC电机角速度 C语言实现

以下是一个简单的PI-PLL锁相环估算无感BLDC电机角速度的C语言实现代码：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

// 定义PI控制器参数
float Kp = 1.0;
float Ki = 0.1;

// 定义PLL锁相环参数
float Kp_pll = 1.0;
float Ki_pll = 0.1;
float Theta = 0.0;
float Theta_dot = 0.0;
float Theta_pll = 0.0;
float Theta_pll_dot = 0.0;
float Theta_err = 0.0;
float Theta_err_int = 0.0;

// 定义电机模型参数
float L = 0.1;
float R = 1.0;
float J = 0.01;
float B = 0.1;
float Ke = 0.1;
float Kt = 0.1;
float i_a = 0.0;
float i_b = 0.0;
float i_c = 0.0;
float V_a = 0.0;
float V_b = 0.0;
float V_c = 0.0;
float Theta_e = 0.0;
float Theta_e_dot = 0.0;

// 定义时间参数
float T = 0.001;
float t = 0.0;

// 计算PI控制器输出
float pi_controller(float theta_err) {
    float pi_out = 0.0;
    Theta_err_int += theta_err * T;
    pi_out = Kp * theta_err + Ki * Theta_err_int;
    return pi_out;
}

// 计算PLL锁相环输出
float pll_controller(float theta_e) {
    float pll_out = 0.0;
    Theta_err = Theta_pll - theta_e;
    Theta_err_int += Theta_err * T;
    Theta_dot = Ke * (i_a * sin(Theta_e) - i_b * sin(Theta_e - 2.0 / 3.0 * M_PI) + i_c * sin(Theta_e + 2.0 / 3.0 * M_PI)) / J - B / J * Theta_dot;
    Theta += Theta_dot * T;
    Theta_pll_dot = Kp_pll * Theta_err + Ki_pll * Theta_err_int;
    Theta_pll += Theta_pll_dot * T;
    pll_out = Theta_pll;
    return pll_out;
}

int main() {
    // 主循环
    while (1) {
        // 计算电机模型
        V_a = pi_controller(pll_controller(Theta_e) - Theta_e_dot);
        V_b = pi_controller(pll_controller(Theta_e - 2.0 / 3.0 * M_PI) - Theta_e_dot);
        V_c = pi_controller(pll_controller(Theta_e + 2.0 / 3.0 * M_PI) - Theta_e_dot);
        i_a += (V_a - Ke * i_a * Theta_dot) * T / L;
        i_b += (V_b - Ke * i_b * Theta_dot) * T / L;
        i_c += (V_c - Ke * i_c * Theta_dot) * T / L;
        Theta_e_dot = Kt * (i_a * sin(Theta_e) - i_b * sin(Theta_e - 2.0 / 3.0 * M_PI) + i_c * sin(Theta_e + 2.0 / 3.0 * M_PI)) / J - B / J * Theta_e_dot;
        Theta_e += Theta_e_dot * T;
        t += T;
        // 输出结果
        printf("Time: %f, Theta: %f, Theta_dot: %f, Theta_pll: %f, i_a: %f, i_b: %f, i_c: %f\n", t, Theta_e, Theta_e_dot, Theta_pll, i_a, i_b, i_c);
    }
    return 0;
}

该代码实现了一个简单的PI-PLL锁相环估算无感BLDC电机角速度的控制器。其中，主要包括三个部分：PI控制器、PLL锁相环和电机模型。在主循环中，先通过PLL锁相环计算出电机的角速度，然后通过PI控制器计算出电机的控制电压，最后根据电机模型计算出电机的电流和角速度。需要注意的是，该代码只是一个简单的示例，实际应用中需要根据具体的电机和控制要求进行调整和优化。