无感BLDC控制介绍
本帖最后由 AutochipsMCU 于 2020-1-16 17:34 编辑BLDC控制资源使用情况
模块 功能
ADC 1.注入组采总线电流，在PWM中点进行采样
CTU 配置ADC采样时机
ACMP0 无感BLDC才需要 1.反电动势过零点检测
PWDT 1.HALL信号检测 2.速度检测
PWM2 输出6路PWM
Timer 无感BLDC才需要 延迟换相
有感BLDC控制来张比较直观的动图。该图体现出了HALL信号，相电压，MOS管导通之间的关系。对方波的控制方式不太熟悉的可以多琢磨琢磨。
方波控制换相顺序：
无感BLDC控制无感BLDC控制和带HALL BLDC控制差别在于换相时间点的不同。无感BLDC可通过反电动势检测电路来确定转子位置，换相时机在不考虑延迟等因素影响的情况下，比HALL换相晚30电角度。反电动势检测电路过零检测BLDC控制换相时机
电机类型 六步方波控制换相时机
有传感（带HALL） HALL信号变化时直接换相
无传感（BEMF） 反电动势过零点后延迟30电度
无感BLDC启动流程
[*]脉冲注入识别初始位置
[*]强吸转子初始位置预定位
[*]开环加速启动
[*]闭环控制
启动流程图脉冲注入法识别初始位置基本原理：根据定子铁芯非线性饱和效应的特征，向定子绕组施加一系列等宽的短时检测电压矢量，依据母线响应电流的大小来辨别转子初始位置区间。硬件条件： 1.主拓扑为三相全桥 2.需采样母线电流 3.电机为永磁电机（BLDC或PMSM）适用场景：启动时，转子处于静止状态。
转子预定位如果脉冲注入法不成功，再来一个备选机制（这一步也可以省掉，一般用不到），通过强吸的方式把转子吸到指定位置，开环启动以该位置开始启动。开环加速启动升压升频启动不断的改变PWM的占空比以及每一相的导通时间，使电机慢慢的从静止状态加速转起来
闭环控制
[*]双环PID控制
[*]控制参数标幺
PID控制器 输入值 反馈值 输出
速度环 目标速度 当前转速 目标电流
电流环 目标电流 实际电流 占空比变化量
增量式PID实现控制对象标幺控制电机运行时，控制目标可能是电流、转速、位置等参数，需提前将所需控制量标幺到某个Q格式。控制对象为转速时： 假设最大电机转速为3000RPM，设置Q15格式。 程序中电流数值为2^15=32768时，等于实际控制转速为3000RPM(对应50RPS)。 反馈转速需做相应处理： PID反馈转速 = 计算转速（RPM）* 32768（Q15）/ 3000RPM 控制对象为电流时： 假设最大电机电流为10A，设置Q15格式。 程序中电流数值为2^15=32768时，等于实际控制电流10A。 由于反馈电流通过采样电阻，通过OP放大之后由MCU进行ADC采样，反馈电流需做相应处理： PID反馈电流 = ADC值* 32768（Q15）*5（ADC电压范围）/ R(shunt 电阻大小) /opGainVal/ adcRange /10A
平台移植注意事项
1.PWM极性&PWM模式是否匹配？ 先不接或不焊MOS管，通过示波器测量PWM波形，确保配置不会导致上下桥臂同时导通。2.PWM通道是否与UVW线序对应上？ 不同的硬件平台可能UVW相对应的PWM通道有改动。3.PWM死区是否足够？有些预驱芯片自带死区，MCU可不配置死区。有的预驱不带死区，MCU必须配置死区，死区时间与MOS管栅极电容有关，一般软件配为2us。可通过示波器测量上下桥臂MOS栅极控制信号波形，来确认死区时间是否OK。4.PWM FALUT是否有效？ 配置PWM时需根据硬件配置好PWM FALUT，并确保出现大电流时，FALUT能生效。5.ADC采样时机是否正确？ADC采样在PWM导通的中点进行采样。采样时机是通过CTU进行配置。需注意PWM_TRIGGER_DELAY_CNT值不能超过255，该值与PWM频率相关。6.电流采样放大倍数是否与硬件匹配？电流放大倍数对应代码fan_type.h中CURRENT_GAIN宏。7.ACMP配置是否与硬件一致？pollingChangeSeq与HALL ABC输入的ADC通道有关。如果是1,2,3通道，该值为：0x001110 =14。8.PWDT滤波器配置。 滤波器设置时需考虑是否会影响达到最大转速。9.转速计算方式下图128分频与PWDT配置分频有关，配置调整时，此处需要对应调整。10.30电度延时换相
这个帖子不错赞一个 这个软件开发包发一下吧 如果真正理解了 也成了电机专家了！
看了半天 那个动图gif 都没有看明白咋回事儿，，， goodluck09876 发表于 2020-2-8 11:57
如果真正理解了 也成了电机专家了！
看了半天 那个动图gif 都没有看明白咋回事儿，，， ...
这个图体现的是HALL信号（右上），MOS管开关状态（右下）以及反电动势（右中）三者之间的关系。
左图中可知三相与HALL传感器的安装位置是：A-H3（编号为H3的传感器安装在A相定子上），B-H2，C-H1。
本图主要关注右上（HALL信号）与右下（MOS管开关状态）的关系。
6步方波换相是基于HALL信号来进行换相的。
比如HALL状态为(010)H1H2H3时，MOS管的导通状态为B+A-(B相MOS管上半桥，A相MOS管下半桥导通，其余4个MOS管关断。)
AutochipsMCU 发表于 2020-2-8 12:42
这个图体现的是HALL信号（右上），MOS管开关状态（右下）以及反电动势（右中）三者之间的关系。
左图中 ...
这张图相线和HALL信号命名有些不规则。
现在的对应关系：
A-H3，B-H2，C-H1
把ABC改成UVW,H3H2H1改成ABC，这样比较符合我们通常的命名，更容易理解一些。 AutochipsMCU 发表于 2020-2-8 12:42
这个图体现的是HALL信号（右上），MOS管开关状态（右下）以及反电动势（右中）三者之间的关系。
左图中 ...
请问一下，这个是不是说磁铁的中心靠近霍尔传感器的时候 才会出现一个波峰？ 比如说下图中的这个波形，这个是实际测量出来的吧？示波器测出来的吗？ 这个可以使用软件自学习吗?可以用到吸尘器、扫地机器人上面没？ goodluck09876 发表于 2020-2-8 13:38
比如说下图中的这个波形，这个是实际测量出来的吧？示波器测出来的吗？
这个是反电动势的理论值（BLDC是梯形波，PMSM是正弦波），实际很难量出这种效果。 arduino999 发表于 2020-2-8 13:45
这个可以使用软件自学习吗?可以用到吸尘器、扫地机器人上面没？
HALL FOC通过软件可以自学习。目前需要在debug模式进行自学习。电机相关配套的上位机软件还在测试中，上半年会推出。目前还没有吸尘器，扫地机器人项目。 吸尘器、扫地机器人那种吸尘器或者高功率是属于风速的吧？ AutochipsMCU 发表于 2020-2-8 16:38
HALL FOC通过软件可以自学习。目前需要在debug模式进行自学习。电机相关配套的上位机软件还在测试中，上 ...
这个真是一个好消息。。。希望我们的国产的也可以和TI ST 英飞凌之类的有一拼。。。 arduino999 发表于 2020-2-17 15:31
这个真是一个好消息。。。希望我们的国产的也可以和TI ST 英飞凌之类的有一拼。。。 ...
任道重远，需我辈一起共同努力 当年TI推出他们的风琴系列的picolo芯片时，那是多么早的一件事情。。。现在转眼过去了这么多年。 当时他们的讲师在研讨会上，说未来必定是无刷电机的应用世界。尤其是家电、玩家等非工业的应用。
看来，TI的确是走到了前面。现在国产的芯片也跟上了。。。 god9987 发表于 2020-2-18 09:22
当时他们的讲师在研讨会上，说未来必定是无刷电机的应用世界。尤其是家电、玩家等非工业的应用。
看来，TI ...
毫无疑问，他们是这个行业的老大哥。 资料挺好,示例代码简洁美观. 资料确实不错，如果真的理解了，对电机就有更好的理解了。如果能够通俗易懂就更好了。
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