The Simulation Model of a Permanent Magnet Synchronous Motor for FPGA Applications and HIL Testing

Abstract

The concept is to create a Simulink model based on the mathematical model of the Permanent Magnet Synchronous Motor; Frequency convertor is used to control the speed of the motor (0 to max RPM). Mathematical equations are derived. As per the derivations the Simulink block is created. All the blocks are from Simulink libraries. The model is converted into code and loaded into a FPGA, this chip will be tested in a HIL testing machine for various conditions and the simulation results from the SIMULINK and HIL testing are compared.

Cílem práce je vytvořit simulační model PMSM v prostředí Simulink, založený na matematickém modelu synchronního motoru s permanentními magnety. Simulovaný frekvenční měnič se používá k řízení otáček motoru (0 až max. RPM). Jsou odvozeny matematické rovnice. Na základě odvozených rovnice je vytvořen model v prostředí Simulink. Všechny bloky jsou ze základních knihoven Simulinku. Model PMSM je poté s využitím speciálních bloků a knihoven převeden na simulační model pro FPGA apliakce. Výsledný model je nahrán do FPGA čipu testovacího zařízení HIL a bude využíván pro testování řídicích jednotek elektrických pohonů. Výsledky simulací z prostředí Simulink a reálné aplikace HIL jsou porovnány.