15万转无感FOC: 高压风机水泵吸尘器,冰箱空调压缩机

上桥180欧姆的电阻，感觉很大

功率管栅极电阻，要根据功率管特性调整。开关慢了发热多，开关快了可能会振荡，发热也会多。

今天调试一个新板子，总结一下调试步骤：修改好电机Lq, Ld，绕线电阻RESISTER_COIL,以采样电阻及运放倍数CURRENT_Adc1000以后，核对以下事项

1，核对PWM,  PWM024 驱动上MOS,  PWM135 驱动下MOS。如果不是这样，代码改动稍大。
2，核对PWM 的输出极性，PWM 输出高时功率管导通，如果不是，在函数PWM_Init()中124~125行注释或放开反相函数。

3，核对电流运放的极性，电流流入电机时，运放输出电压增高。电流 ADC 的值为正。若正负反了，在ADC 中断里把Current_PWM01/PWM23/PWM45 数据取反。

4，核对电流 ADC 输入引脚与输出 PWM01/23/45 对应关系。

以上若没错，可以烧录代码，通电了。若转速旋钮=0，上电后在状态0，功率管关闭。这时可以在 ADC 中断代码中增加一个状态7（下面详述两处代码改动）。然后在仿真状态，依次写变量的值 Motor_Status=7,   Angle_q=0，PWM->MSKEN=0(PWM输出),  Id_set_f12 = CURRENT_Adc1000<<2 (电流值=1A）, 这个时候，Current_PWM01的值刚好是1A电流对应的ADC 值。

调试电路，代码如下稍做修改。
ADC 中断里，349 行这里是增加的状态7，什么都不用做，这个状态用于仿真状态直接变量的值


main.c 中主循环这里，333行，增加if(Motor_Status != 7)排除状态7，即状态7也是什么都不做。


CURRENT_Adc1000 = 0xB333, 此值相当于0.25A电流值，设定电流1A, 就是把 Iq_Set_f12写成其4倍的值 = 0x0002CCCC
如下图，10毫欧电阻放大5.6倍相当于56毫欧。
电流1A时，5V 参考源，12位ADC 值是： （1A*56毫欧/5000毫伏）*4096 = 45.875,  仿真看到 Current_PWM01 = 45,
如果Current_PWM01的值若比45小，可能是A相电流有振荡或ADC转换时间窗太短。不过，在0度时，代码中是用Current_PWM23/PWM45计算Ia,Ib的， 所以，只要Current_PWM23/PWM45的电流和=45电流控制就是对的，不影响控制。


输出电压 Vq_out_f17 =1441344，右移17位得0.1V的数值是 ： 1441344/131072 = 11,  即输出电压Vq是1.1V，电机电阻是1欧，这个电压值也是对的。

有这个宏定义是 I/F 起动，启转阶段从功率管开始工作，电流就在控制范围内。即使换一个型号的电机、电感电阻有较大变化，也不易烧功率管，这是优点。建议初学者先用这个方法试着让电机起转。



若把此句注释掉，就是 V/F 起转，好处是起转快。因起转阶段不做电流 PI 控制、电流波动大，所以需小心确定起转电压。若换个型号的电机、电感电阻参数差异较大，需调整起转电压，否则可能过流。

Angus 发表于 2022-10-27 21:48
电压的基准值是 0.1V。最大值是 16383，若超过此值, 乘4后大于等于65536做坐标旋转会溢出，即最大工作电压 ...

楼主，每次都要采样母线电压的值吗？不太明白，母线电压不是固定不变的吗？请楼主解惑。另外，原理图对不上啊，能否分享一张实际的原理图，采样的是那个点，采样的是相线电压还是母线电压，谢谢！

游客 223.112.186.x 发表于 2024-2-23 14:39
楼主，每次都要采样母线电压的值吗？不太明白，母线电压不是固定不变的吗？请楼主解惑。另外，原理图对不 ...

如果是交流220V 整流得到的直流，有人为节省成本母线电容用的小，母线电压波动大，这时最好每次PWM 都测一次电压比较好。

此代码是三电阻或双电阻测电流，在PWM 计数起点测电流，即下MOS 导通中间。

我测试的板子，稍做了改动，只要测到母线电压和三相电流，就能转起来。ADC 引脚用哪个、就配置哪个就行。

Angus 发表于 2024-2-23 18:44
如果是交流220V 整流得到的直流，有人为节省成本母线电容用的小，母线电压波动大，这时最好每次PWM 都测 ...

谢谢楼主。

关于PARK变换，求出id,iq,我下载的代码如下：（无法发送图片，只能复制）
////===求Idq,前俩实参最大正负65535(可同时最大),否则计算溢出 ========
// *_I_alpha,  输入 I_alpha 返回 Id
// *_I_beta,   输入 I_beta 返回 Iq           
//  _q_Angle   q 轴角度,[0 ~ 65536)表示[0~360)度
void Static_to_Dynamic(int32_t *_I_alpha, int32_t *_I_beta, int32_t _q_Angle)
{
  int32_t  C11,  C21 ;
  int32_t  Ia = *_I_alpha,  Ib = *_I_beta ;
  
  C11 =  _q_Angle ;
  C21 = Get_cos(&C11) ;
                                                              // 65535*0x8000+16384= 0x7FFFC000
  *_I_alpha = ((Ia*C11+16384)>>15)+((-Ib*C21+16384)>>15);     // 65536 * 0x8000   = 0x80000000 溢出
  *_I_beta  = ((Ia*C21+16384)>>15)+ ((Ib*C11+16384)>>15);     //-65536 *(-0x8000) = 0x80000000 溢出
}                                                             //-65535 *(-0x8000) = 0x7FFF8000

上面的的两个等式*_I_alpha和 *_I_beta  =，和公式不一致，楼主能给讲讲吗？谢谢@

游客 223.112.186.x 发表于 2024-3-6 15:41
关于PARK变换，求出id,iq,我下载的代码如下：（无法发送图片，只能复制）
////===求Idq,前俩实参最大正负65 ...

正余弦值 C11,C12,C21,C22有15位小数，所以Ia,Ib乘c11~C22后右移15位去掉小数, 加16384是四舍五入。

若不用浮点运算，整数除法，得到的只有整数的商和余数，比如 20~24 除10，=2.0~2.4， 商是整数部分2。25~29 除10，=2.5~2.9，商也是整数部分2，如何让整数部分是 3 呢？

整数运算没法加0.5，那就在被除数上，加除数的一半（等于加了0.5）。25~29, 加5后再除10 =3.0~3.4，整数部分刚好是3。而20~24 加5后除10 = 2.5~2.9，整数部分仍是 2。


也就是说，整数除法的四舍五入，是在除之前，先在被除数上加除数的一半，再做除法，结果就四舍五入了。

所以，右移15是除32768，四舍五入就在被除数上先加 16384。

在做位置估算时，要用到一个低通滤波器。低通带宽若太低，转速响应慢；若太高，起转时容易受干扰、同步慢。所以，可以启转成功后, 把带宽加倍，以加快转速的响应。

低通滤波器的带宽配置函数 Set_PWM_Frequency_LPF(72437760ul/gPWM_Period, 200);   参数一是数据采样频率, 即PWM 频率；参数二是低通滤波器的带宽“角频率”值 Ommega,  实参若用200，转折频点=200/3.14159/2 = 32Hz

此代码中，低通带宽在 main() 中配置后，未再配置。对于风机来说这样做没什么影响。


此低通带宽值在 ADC 中断里计算时用到，所以，可以在 ADC 中断里调用此函数、重新配置低通带宽。