标签: FOC电机

一． 灵动的礼物 首先感谢面包板社区，能够给我提供这次的机会，其次，感谢灵动微电子提供给的无刷电机 FOC 开发板，作为一个电机控制的爱好者，非常喜欢 MM32 Motor; 灵动的客服人员和负责业务的小姐姐也都非常的热心，对于群里面有人提问的每一次问题都非常耐心的回答，从来都没有糊弄过一个使用者；对于写测评的爱好者，又免费提供小熊、电机和 MM32-LINK 仿真器，而且每次快递都是顺丰快递，运费完全由灵动微电子公司出，真的是每一件小事情都考虑的非常的周到，之后我在想究竟是什么一群人，在做灵动微电子行业，做的如此的出色，我想他们的初心一定是能够使灵动微电子行业，能够对社会做出更大的贡献，不辜负每一个热爱灵动微电子行业的爱好者。在此，我非常感谢灵动微电子提供了一个很好的交流平台。 二． 灵动和小电机的亮相 首先，我们来看一下两块板子的照片吧 通过上面的照片，我们发现设计的非常的巧妙，焊工也非常的扎实，可见灵动公司的设计人员非常的仔细认真，整体效果不错，子母板叠层设计， MCU 板可更换，便于升级 MCU 。板子 PCB 布局比较合理，按键部分避开了电源输出调试线路，非常赞！ MCU 板引脚资源也都给用户引出了。 三． 硬件部分 本次实验的目的，主要是让 FOC 无感电机实现七段调速，对于 FOC 无感电机，灵动微电子的工作人员后期给我们免费邮寄了此电机，对此非常感谢相关的工作人员。因此，我对电机进行介绍一下。 上图为启动前的初始速度介于 DIRECT_ENTER_CLOSE_LOOP_MIN_SPEED ~RAMP_UP_CHANGE_TO_SLOP3_SPEED 参数设定值之间 , 启动后首先将以 OPEN_LOOP_RAMP_DOWN_SPEED_SLOP3 设定的减速度降速 , 当速度低于 RAMP_UP_CHANGE_TO_SLOP3_SPEED 时将改变减速度的设定值为 OPEN_LOOP_RAMP_DOWN_SPEED_SLOP2, 之后依据下图所示的程序降速至 0, 接着以三段式正转开回路加速度升速至闭回路控制。 下图为闭回路驱动软件设计框图。 软件流程一开始是由 ADC 读取外部输入电压产生目标速度命令 , 经过闭回路加速度斜率控制器运算后 , 得到可提供速度 PI 控制器功能方块的速度命令 , 接着用此速度命令与反馈的实际速度 , 经由 PI 控制器计算之后产生力矩电流命令。 磁场导向控制器 (FOC) 功能方块接收到此力矩电流命令及电机的估测角度后 , 经过三相电流的反馈、坐标转换、 电流环 PI 计算、及空间矢量调制 (SVPWM) 等法则运算 , 由此获得要逼近目标转速所需求的三相 PWM 占空比数据 , 之后将此数据产生 PWM 输出给予外部的电力驱 动组件 , 以此驱动电机运转。 在磁场导向控制器功能方块产生 PWM 讯号的过程中 , 滑模估测器 (SMO) 功能方块负责产生电机运转所需要的估测角度及速度。 四． 软件部分设计 上图为主要的软件控制流程图，在 Main() 程序中除了初始化的各个子程序之外 , 主要功能为系统时间管理 system_time_management(); 及电机运行模式的处理 (Motor Run Mode Process) 。 系统时间管理 system_time_management(); 电机运行模式处理 (Motor Run Mode Process) 主要是安排电机各种不同模式的状态流程管理 , 总共有五种状态模式 , 依序为： 停止 / 零电流时校正 / 检测 BEMF/ 开回路运行 / 闭回路状态模式等。 停止模式 ；电机处于停止状态。 零电流校正模式 ：电机收到启动命令后 , 电机尚未启动 , 故运算放大器的输入端为零电流的输入状态 , 此时需 ADC 量测电流运算放大器输出的电压值 , 做为后续电流量测的校正值 , 完成后接下来将会执行检测 BEMF 状态模式。 检测 BEMF 模式 ：零电流校正状态模式完成后 , 需先检测电机目前是处于静止、顺转或逆转的哪一种状态 , 以便做为后续如何启动电机的依据 , 这个电机状态的检测是由 BEMF U, V 电压值的侦测而得知的。 开回路模式 ：电机处于开回路运行状态中。 闭回路模式 ：电机处于闭回路运行状态中。 五． 实验部分 首先分享一下我们搭建的主要控制电路 如上图，我们用直流 24V 电源给我的电机板就行供电，同时我的电机三项 UVW 分别接到主控电路板上面，而且我给电机上也装载了一个白色的小风扇，完全由我自己改装的小风扇。 接下来，我们给电路接上我们的示波器，通过示波器来观察我们的输入和输出的波形。 如上面的波形，我们可以发现上面的波形是有干扰的，对此我们进行改善我们的装置。输出的波形如下图所示： 对此，我们完成对电机的测试。通过测试，我们发现电机的运行良好，调速方便，可以快速的实现电机的转速的上升和控制。 六． 总结 不知不觉三周过去了，我已经开始慢慢掌握灵动电机的原理了，不敢说自己学会了全部的知识，但是自己敢说自己用心在学习了，用心学习的感觉，真好，像是在大海中航行的船一样，逐渐的驶向远在天边的彼岸，整个过程都是非常的踏实与安心的，因为自己在按照方向，不断的前进。 我还是想感谢灵动的工作人员，非常耐心的在群里指导，还有思思姐，不仅人长得非常好看，而且做事情也非常有条理，尽力的帮大家处理发货问题，对此，我表示衷心的感谢，我之所以走到今天，正是由于你们的帮助和付出，非常感谢灵动微电子了，非常喜欢你们的电路板。 关闭 关