ZHCUBZ5A September 2021 – April 2024
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- 摘要
- 商標(biāo)
- 1引言
- 2電機(jī)控制理論
-
3在 TI 硬件套件上運行通用實驗
- 3.1 受支持的 TI 電機(jī)評估套件
- 3.2
硬件電路板設(shè)置
- 3.2.1 LAUNCHXL-F280025C 設(shè)置
- 3.2.2 LAUNCHXL-F280039C 設(shè)置
- 3.2.3 LAUNCHXL-F2800137 設(shè)置
- 3.2.4 TMDSCNCD280025C 設(shè)置
- 3.2.5 TMDSCNCD280039C 設(shè)置
- 3.2.6 TMDSCNCD2800137 設(shè)置
- 3.2.7 TMDSADAP180TO100 設(shè)置
- 3.2.8 DRV8329AEVM 設(shè)置
- 3.2.9 BOOSTXL-DRV8323RH 設(shè)置
- 3.2.10 BOOSTXL-DRV8323RS 設(shè)置
- 3.2.11 DRV8353RS-EVM 設(shè)置
- 3.2.12 BOOSTXL-3PHGANINV 設(shè)置
- 3.2.13 DRV8316REVM 設(shè)置
- 3.2.14 TMDSHVMTRINSPIN 設(shè)置
- 34
- 35
- 3.3 實驗軟件實現(xiàn)
- 3.4 監(jiān)控反饋或控制變量
- 3.5 使用不同的構(gòu)建級別循序漸進(jìn)地運行工程
- 4構(gòu)建定制板
- A 附錄 A. 電機(jī)控制參數(shù)
- 參考資料
- 修訂歷史記錄
3.3.3 實驗軟件概述
圖 3-22 展示了固件的工程軟件流程圖，其中包括一個用于實時電機(jī)控制的 ISR、一個主循環(huán)用于在后臺循環(huán)中更新電機(jī)控制參數(shù)。ISR 將由 ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)束 (EOC) 觸發(fā)。
圖 3-22 工程軟件流程圖為了簡化系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計，將該軟件組織為四個增量構(gòu)建，這使得學(xué)習(xí)和熟悉電路板和軟件變得更加容易。這個方法對也適用于調(diào)試和測試電路板。
表 3-5 列出了要在該實驗工程中使用的框架模塊。
表 3-5 在實驗工程中使用電機(jī)控制模塊
| 模塊名稱 | 說明 | 算法 |
|---|---|---|
| ANGLE_GEN_run | 用于開環(huán)運行的斜坡角度發(fā)生器 | eSMO、ENC、HALL |
| CLARKE_run | 針對電流或電壓的 Clarke 變換 | FAST、eSMO、ENC、HALL |
| collectRMSData、calculateRMSData | 收集采樣值以計算相電流和電壓的 RMS 值 | FAST、eSMO、ENC、HALL |
| DAC128S_writeData | 使用 SPI 將軟件變量轉(zhuǎn)換并發(fā)送到外部 DAC | 所有算法 |
| DATALOGIF_update | 將實時值存儲到中，以便使用圖形工具顯示 | 所有算法 |
| ENC_run | 根據(jù)編碼器計算轉(zhuǎn)子角度 | ENC |
| ESMO_run | 增強滑模觀測器 (eSMO) 以實現(xiàn)無傳感器 FOC | eSMO |
| EST_run | 適用于無傳感器 FOC 的 FAST 估算器 | FAST |
| EST_runTraj | 用于電機(jī)識別的電流和速度軌跡發(fā)生器 | FAST |
| EST_setupTrajState | 用于電機(jī)識別的電流和速度軌跡發(fā)生器設(shè)置 | FAST |
| HAL_readADCData | 以浮點格式返回 ADC 轉(zhuǎn)換值 | 所有算法 |
| HAL_writePWMDACData | 將軟件變量轉(zhuǎn)換為 PWM 信號 | 所有算法 |
| HAL_writePWMData | 用于電機(jī)的 PWM 驅(qū)動 | 所有算法 |
| HALL_run | 根據(jù)霍爾傳感器計算轉(zhuǎn)子角度和速度 | HALL |
| IPARK_run | Park 逆變換 | FAST、eSMO、ENC、HALL |
| PARK_run | Park 變換 | FAST、eSMO、ENC、HALL |
| PI_run | 針對電流和速度的 PI 穩(wěn)壓器 | 所有算法 |
| SPDCALC_run | 基于來自編碼器信號的角度進(jìn)行速度測量 | ENC |
| SPDFR_run | 基于來自觀測器的角度測量速度 | eSMO |
| SVGEN_run | 具有正交控制的空間矢量 PWM | FAST、eSMO、ENC、HALL |
| TRAJ_run | 用于設(shè)置速度基準(zhǔn)的軌跡 | 所有算法 |
| VS_FREQ_run | 生成具有 v/f 曲線的矢量電壓 | FAST、eSMO、ENC、HALL |
表 3-6 總結(jié)了在每個增量系統(tǒng)構(gòu)建中測試的模塊。
表 3-6 每個增量構(gòu)建使用的電機(jī)控制模塊
| 軟件模塊 | DMC_LEVEL_1 | DMC_LEVEL_2 | DMC_LEVEL_3 | DMC_LEVEL_4 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 50% PWM 占空比，驗證 ADC 失調(diào)電壓校準(zhǔn)、PWM 輸出和相移 | 開環(huán)控制，用于驗證電機(jī)電流和電壓檢測信號 | 閉合電流環(huán)路，用于驗證電流 在電路板上檢測和使用 PID 控制器進(jìn)行電流控制 | 采用估算器/觀測器的閉環(huán)運行 | 使用 FAST 估算器識別電機(jī)參數(shù) | |
| HAL_readADCData | √√ | √ 1 | √ | √ | √ |
| HAL_writePWMData | √√ | √ | √ | √ | √ |
| ANGLE_GEN_run | √√ | √ | √(eSMO、ENC、HALL)* | ||
| VS_FREQ_run | √√ | ||||
| CLARKE_run（電流） | √ | √ | √ | √ | |
| CLARKE_run（電壓） | √ | √ (FAST)* 2 | √ (FAST)* | √ (FAST)* | |
| TRAJ_run | √√ | √ | √√ | ||
| EST_run | √(FAST)* | √ (FAST)* | √√ (FAST)* | √√ (FAST)* | |
| EST_setupTrajState | √√ (FAST)* | ||||
| EST_runTraj | √√ (FAST)* | ||||
| ESMO_run | √(eSMO)* | √(eSMO)* | √√ (eSMO)* | ||
| SPDFR_run | √(eSMO)* | √(eSMO)* | √√ (eSMO)* | ||
| ENC_run | √(ENC)* | √(ENC)* | √√(ENC)* | ||
| SPDCALC_run | √(ENC)* | √(ENC)* | √√(ENC)* | ||
| HALL_run | √(HALL)* | √(HALL)* | √√(HALL)* | ||
| PARK_run | √ | √ | √ | √ | |
| PI_run (Id) | √√ | √ | √ | ||
| PI_run (Iq) | √√ | √ | √ | ||
| PI_run（速度） | √√ | √ | |||
| IPARK_run | √√ | √ | √ | √ | |
| SVGEN_run | √√ | √ | √ | √ | |
| HAL_writePWMDACData | √** 3 | √** | √** | √** | |
| DATALOGIF_update | √ | √ | √ | √ | |
| DAC128S_writeData | √** | √** | √** | √** | |
- √ 表示使用此模塊?！獭?表示此模塊正在測試中。
- √(FAST)* 表示此模塊僅供 FAST 使用?！?(eSMO)* 表示此模塊僅供 eSMO 使用?！?(ENC)* 表示此模塊僅供 ENC 使用?！?(HALL)* 表示此模塊僅供 HALL 使用。
- √** 表示此模塊受某些硬件套件的支持，如表 3-1 所示。
通用實驗工程可以單獨使用其中一種 FOC 算法進(jìn)行電機(jī)控制，或同時使用兩種 FOC 算法，如表 3-7 所示。如果在實驗工程中實現(xiàn)了兩種算法，則可以快速平滑地切換正在使用的估算器。
表 3-7 支持實驗工程中的估算器算法
| FAST(MOTOR1_FAST) | eSMO (MOTOR1_ESMO) | ENCODER (MOTOR1_ENC) | HALL (MOTOR1_HALL） | ISBLDC (MOTOR1_ISBLDC) | |
|---|---|---|---|---|---|
| FAST | √ 1 | √ | √ | √ | ? |
| eSMO | √ | √ | √ | ? | ? |
| 編碼器 | √ | √ | √ | ? | ? |
| HALL | √ | ? | ? | √ | ? |
| ISBLDC | ? | ? | ? | ? | √ |
- √ 意味著這兩種算法可以在工程中同時使用。? 意味著這兩種算法不能在工程中同時使用。