以下结合自己的理解,如有错误请帮忙及时指正。

转速公式#

转速的计算我现在是通过一定时间内,霍尔信号的边沿数量来计算的。这里每隔50ms在滴答定时器中断服务函数里面计算一次。霍尔信号每变化一次,就产生一次霍尔触发中断。因为我的电机是2对极,所以在一圈内有12个霍尔状态,即电机转动一圈会触发12次中断。假设在50ms内,霍尔触发了 n 次中断,我们可以得到转速 x 的公式:

50ms内,

x=n/12(rpms)x=n/12(rpms)

则1ms内

x=n/12/50(rpms)x=n/12/50(rpms)

1s内

x=(n/12/50)∗1000(rps)x=(n/12/50)∗1000(rps)

1min内

x=(n/12/50)∗1000∗60=100n(rpm)x=(n/12/50)∗1000∗60=100n(rpm)

根据这个式子就能计算出转速。

电机参数初始化#
在头文件中声明电机参数结构体
typedef struct
  • {
  •         int16_t MOTOR_POLE_NUM;    //电机极对数
  •     int16_t Speed_OPEN_LOOP;   //开环电机转速
  •         int16_t step_counter;      //霍尔传感器脉冲数量,用于计算转速
  •         uint32_t HallSpanTime;     //霍尔两次状态之间时间
  •         uint8_t HallGet;                    // 是否是hall触发中断
  •         int32_t SpeedBck;          //速度反馈值
  • }MOTOR_DEVICE;
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    宏定义
    #define BLDC_POLE_NUM 2  //极对数
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    对电机参数初始化
    MOTOR_DEVICE bldc_dev;         //电机参数结构体
  • void Motor_Init(void)
  • {
  •     bldc_dev.MOTOR_POLE_NUM=BLDC_POLE_NUM;  //极对数
  •         bldc_dev.HallGet=0;
  •         bldc_dev.HallSpanTime=0;
  •         bldc_dev.SpeedBck=0;
  •         bldc_dev.Speed_OPEN_LOOP=0;
  •         bldc_dev.step_counter=0;
  • }
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    滴答定时器初始化

    定时器初始化,每1ms中断一次
    void SysTick_Init(void)
  • {
  •     uint32_t prioritygroup = 0x00;
  •   
  •         /* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次
  •          * SystemFrequency / 100000         10us中断一次
  •          * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次
  •          */
  •         SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);
  •   
  •     prioritygroup = NVIC_GetPriorityGrouping();  
  •     NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, NVIC_EncodePriority(prioritygroup, 1, 0));
  • }
  • 复制代码
    滴答定时器中断服务函数

    编写滴答定时器中断服务函数,每50ms计算一次转速
    void SysTick_Handler(void)
  • {
  •         static uint16_t time_count=0;
  •         time_count++;
  •         if(time_count>50) // 50ms计算一次
  •     {
  •           uint16_t temp;
  •           temp=bldc_dev.step_counter*200/bldc_dev.MOTOR_POLE_NUM;  //计算转速
  •           printf("Speed_OPEN_LOOP=%d\r\n",temp);  //打印转速 (RPM)到串口调试助手
  •           time_count=0;  //清零,重新计数
  •           bldc_dev.step_counter=0;
  •         }
  •        
  • }
  • 复制代码
    霍尔触发中断服务函数#

    在霍尔中断服务函数中加入计步参数,测量50ms内霍尔传感器脉冲数量,用于计算转速
    void HALL_TIM_IRQHANDLER(void)
  • {       
  •         if(TIM_GetITStatus(HALL_TIMx,TIM_IT_Trigger)!=RESET)
  •         {
  •           HALL_TIMx_Callback();  //换相函数
  •           bldc_dev.step_counter++;        //计步
  •           TIM_ClearITPendingBit (HALL_TIMx,TIM_IT_Trigger);  //清除触发中断标志
  •         }       
  • }
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    测量转速#

    通过串口调试助手查看转速信息。

    1.png


    用的24V电机最高转速有33000rpm,这里在开环20%占空比下,有100rpm的波动。为什么是100?其实这就是这种计算方法的局限性,我们通过一段时间内霍尔变化次数计算转速,每次变化我们就加1,所以误差的原因就在这里,我们每次只能加1,误差1通过公式中系数100(2对极)进行了放大,就变成了误差100rpm.

    后续将尝试另一种通过两个霍尔状态之间时间差计算转速的方式。