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永磁同步电机矢量控制中的双闭环是什么意思_【百问百答】ST电机控制实战问答合辑|连载之二...

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本次实战问答只讨论同步电机,不对步进电机做特别的讨论,希望有助于大家进行电机开发或者是电机应用。

想了解Q1~Q25的朋友可以参考之前的文章

AI电堂:【百问百答】ST 电机控制实战问答合辑 | 连载之一​zhuanlan.zhihu.com
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Q26:关于FOC库,电流放大的参数设计问题及马达启动问题?

A26:在Workbench上,有参数的一个设计小软件,电流的配比和外围电路的配比可以在这

个软件上看得到。

Q27:无传感电机怎么来实现速度的检测?

A27:通过无传感观测器,观测角度从而观测出速度。

Q28:MCU控制电机特别需要注意的要点(软件&硬件)是哪些?

A28:首先是电路的配对、采样电路布局、电源布局、芯片位置等等。同时,软件上要去学习

原理,再加一些实践经验,软硬件去做一个调整,将是比较好的方式。

Q29:在控制直流有刷电机时,PWM频率如果进行选择?对于不同的直流有刷电机,PWM

频率该如何选择,选择的依据是什么?PWM频率过高或过低会影响那些性能?

A29:直流电机实际上可以加一些频率,与电机相关,也与应用相关。PWM频率的选择,可

以考虑模糊算法,或者PID控制。

Q30:无码码盘情况下,如何跟踪平稳驱动正在惯性旋转的PMSM?

A30:可以加入外部反电势检测电路,也可以进行一个辅助检测。

Q31:MC Workbench生成的控制电机的代码可以修改成自己的代码吗?修改成一个模板,

之后就用Keil或是IAR调试电机,直接修改代码去调试电机,而不是用

MCWorkbench。

A31:MC workbench生成的是CubeMX工程,之后用户可自行修改CubeMX 工程或者修改

代码进行调试。之前,是直接生成头文件,现在是由CubeMX 直接生成工程,所以将

为您带来的极大便利性

Q32:永磁同步电机的控制技术工程实现的思路是什么?怎么实现永磁同步电动机高速运行?

比如15000转每分 技术难点是什么?

A32:在高速转动的时候,如果采用FOC控制,PWM波控制,比如30K的一个FOC,最大电

转速可以到为200000RPM。

Q33:当下电动车上电机主要的控制策略有哪些?

A33:电动车上面有些使用的是交流异步电机(ACIM),这种电机比较皮实,是一种大功率

电机。有些小功率电机,采用永磁同步电机(PMSM),主要以矢量控制为主。

Q34:伺服位置环为什么要用比例控制,如果出现稳态误差怎么办?

A34:现在有非常多的控制反馈的控制算法,如预估量等。但是PID实现最简便,可调整PID

参数达到最佳效果。

Q35:高级定时器和低级定时器控制电机的实际差别?

A35:高级定时器有六路PWM输出,带死区;适合控制同步电机;其他定时器没有死区互补

输出的。其他在配比上也有差别,如ADC采样的触发点,或者有没有ADC触发接口等。

Q36:永磁电机的过流保护和电流环是什么??

A36:永磁电机的过流保护,通过TIM BKIN硬件保护来进行的。

Q37:如何对电机的电流精准采样,电机双环PID算法的实现和调试的方式。

A37:电流环的PID理论上是可以计算得到的,因为它是和我们的电机的电感和电阻相关的,

速度环是可以调试的。可以把实际速度以及参考速度通过某种手段,比如说抓到电机

上,或者是某些测试,放在同一表格或者同一图像,来观测PID的整定,一般过程是先

调P后调I。

Q38:带HALL的BLDC电机的STM32控制中,定时器、ADC两个模块的具体配置细节是怎样

的?

A38:见具体程序,程序完全开源,可以看到完全配比。有时候HALL信号,我们采用定时器

的一个霍尔模块。ADC是需要用定时器来做硬件触发的,是配置好的。

Q39:ST 的FOC算法对于40极(20对极)以上的电机有测试过吗,对于极对数比较多的电机

使用算法库应该注意什么?FOC算法能处理电机转速上限都有哪些限制因素?极对数较

多的电机是否需要PWM载波频率更高?是极对数和PWM频率怎样的一个比例关系?

A39:极数比较多的电机,先看电转速,最大速度能够达到多少,是否在200000RPM。还与

采样与控制频率,死区,振铃等相关,需要进一步一个测试。

Q40:STM32如何控制大功率伺服电机?用STM32控制大功率伺服电机需要掌握哪些知识?(大

致范围)

A40:伺服电机有非常多的具体要求。要考虑具体要求是什么,有些大功率要求很精密的一些

控制,有些可能需要用到更高级的如FPGA辅助硬件直接实现算法。功率是和硬件相

关,对于控制器只是是否能够有足够的速度资源。

Q41:BLDC电机无感启动,如何能做到满载,甚至过载启动?

A41:BLDC的无感启动非常困难,满载和过载启动比较困难。因为如果是开环转闭环驱动,

一开始,尤其开环的过程,是比较麻烦的,转矩不太好控制,且输出功率有限。

Q42:利用编码器进行闭环控制的控制策略;如何提高低速时的稳定性;如何提高过载能力?

A42:如果编码器的细分足够到位,角度细分足够到位,效果会比较好,也就是说闭环控制可

能很精确。如果你想要加入更快,需要加入微分项。

Q43:伺服中零位对齐控制实现过程和原理怎样的?电机控制开发中,哪些是电机的必须参

数,有哪些意义?

A43:伺服中零位对齐控制是给定定子磁场角度将转子拉到固定位置。电机的关键参数包括电

机的电阻,电感,反充电常数,极对数,最大电流,最大速度等。

Q44:我的无人机之前是用BLDC电调驱动电机,现在想用FOC驱动。飞控给电调的控制信号

频率是多少,怎么去确定?

A44:飞控或接收机与电调之前是通过50~400Hz的PWM来控制通信的,电机调速以

900us~2100us的高电平宽度来调节,因此一般把ST单片机配置为中断模式就可以得

到速度控制信号,值得提的是FOC只是高端机器上使用。

Q45:霍尔有感模式下电角度不平滑,如何对霍尔电角度修正与电角度补偿有什么好的方式?

A45:可以尝试在低速条件下使用的霍尔有感模式,高速条件下使用无传感的方式,根据你的

速度可以做一些集成动作。因为有时候霍尔装的角度参差不齐,可能偏差一定角度,在

低速上反应不出来,高速上非常明显,可以采用两种控制方式来调整。

Q46:能否提供一套完整的开发用的软件包?STVD编辑软件,有没有更高版本的?

A46:STVD实际上只支持STM8S,只支持8位单片机。如果是32位单片机,您可以使用IAR

或Keil,或者TureSTUDIO这个免费版本,都可以进行开发,都可以直接在网上下载

的。

Q47:使用stm32f303rct6,设计双电机控制,计划使用内置的4个运放加2个外置运放的方

式,实现两个电机三电阻采样的方案,请问,方案是否可行?若可行,则adc通道该如

何分配?是否能够实现对一个电机三个通道同步采样?

A47:可以直接参考Workbench的双电机的控制配置,Workbench的参考视频上有双电机的

FOC配比的参考事例。一般情况下,ADC采样使用两个ADC模块进行采样即可,就是

同时采集两相电流,根据基尔霍夫定律,IA+IB+IC=0,直接推出第三相电流。所以对

于三电阻采样,直接采两相电流即可。

Q48:如何快速学习电机知识,应用电机软件?

A48:只能一步一步来,电机或者研发项目实际都是苦差事,一定要扎下心去做才会有收获。

理论加实践,逐步深入,要有心理预期,急不得。

Q49:无传感情况下,如何动态的转速跟踪?

A49:无传感情况下速度和角度同样是由观测器的输出量来动态输出的。

Q50:更换电机型号后,怎么把Workbench生成的电机参数更换到现有的工程当中去?

A50:当你更换电机型号后,那个电机的参数同样在workbench里边,也做相应改动,

Workbench配置完成之后,再次生成工程就可以。

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书友72177273
这个家伙很懒,什么也没留下!
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