用新唐N76E003做BLCD之二———一步一步跟我做无刷电机驱动板

只看该作者 · 2022-8-31 17:28

本帖最后由 tianxj01 于 2022-8-31 17:37 编辑

lpx280666373 发表于 2022-8-31 14:39
大佬，您好。请教一下，我的强拖波形为什么会是这样？ XXD_A2212 的电机。能顺利的强拖起来，但是反电动 ...

不知道你用的什么方法强拖，发现你各相主输出宽度强拖时候的时间差都不均匀，这就是导致你出不来正常波形的原因。
强拖时候，你可以有各相时间差，（否则也不存在速度越来越快了）但是必须保持很好的步进速率。而且各相间导通时间必须符合比较严格的步进时间差。
你可以试试看，把强拖速率调整到很慢，来观察该条件下你各相上管输出情况，应该就能找到问题。
一般的，一个好的强拖过程，首先是确定一个具体的静止磁场，经过固定时间，转子会被吸附到该固定磁场，然后用低速的PWM中断来做强拖的假换相脉冲，然后按节拍调整PWM占空比，实现非常稳定的递增速率的转速递进，合理的安排递进速率，可以在很早就出来可以应用的正确反电动势。
你看看低速段可以切入时候的正常相电压波形：

到各相都基本上这个样子，你就可以切换到反电动势检测换相了。
发现没有，你最后一相的波形已经形似了。
再明确一个，强拖段是用不到这么大的占空比的，都15%了？

只看该作者 · 2022-8-31 22:20

本帖最后由 lpx280666373 于 2022-8-31 22:43 编辑

tianxj01 发表于 2022-8-31 17:28
不知道你用的什么方法强拖，发现你各相主输出宽度强拖时候的时间差都不均匀，这就是导致你出不来正常波形 ...

老师，您好。我是从网上找的资料升频升压法强拖。按照自己的理解，开了一个定时器TIM2， 1us一个计数周期。启动后设置arr寄存器 5ms中断一次，初始占空比值300(16KHz中心对齐模式最大计数2250)，然后每次进TIM2中断后换相周期减小100us（arr - 100），占空比值加大20。换相周期减到4ms(试过减到1ms，堵转了)，pwm加到542，不在变化。感觉电机拖的挺好，24V供电，电流0.1A（换了个电机，那个航模电机回头在搞

）。端电压的波形是这样。跟您的波形对称度还是差不少。也尝试修改稳定后的换相时间，还是对不齐。我在好好理解理解您回复的内容和方法。十分感谢感觉现在的波形也不能成功切进闭环，反电动势上升过零能检测到大于 1/2VBus，但下降过零没明显小于 1/2VBus（第三幅图片）。

只看该作者 · 2022-9-1 11:36

lpx280666373 发表于 2022-8-31 22:20
老师，您好。我是从网上找的资料升频升压法强拖。按照自己的理解，开了一个定时器TIM2， 1us一个计数 ...

第三图应该完全可以直接切换到硬件过零检测了，利用双踪，你可以仔细观察硬件过零检测线路的换相波形和你强拖相电压的比较，按照这个三相波形，应该不会差了。实际上在肉眼还可以看清楚的转速时候（1-2转/S），就可以正常切换了。
如果发生切换失败，你必须注意到一个情况，那就是切换前后，强拖产生的相位点和硬件过零检测的相位点不能有错，否则，就会发生切换失败。其实程序里面处理也简单，你肯定已经运行过硬件比较器产生的过零检测，能正常的驱动你的电机正常运转吧？（如果没有也很简单，你必须先测试硬件比较器过零检测线路和程序的有效性，方法就是暂时取消强拖程序，直接上电，拿手拧一下，程序正常就会顺利转动）。
当你上面的测试顺利，则程序里面肯定有一个三个输入端正确的驱动顺序，假定现在正确的为OP1-OP2-OP3。现在你打开强拖段程序，同时你必须保持这个顺序（前提是运转方向一样），只是在程序里面调换为OP2-OP3-OP1；或者OP3-OP1-OP2，这样的换相顺序，肯定有一个换相顺序能非常顺滑的切换到硬件过零换相。
顺便说一下，航模高速电机，一般不合适过零检测换相，原因就是高速特性不佳。正常情况全程人工合成旋转磁场方法最简单粗暴，也就是简单的变频，实现简单，效果正常，要点就在于三相上臂PWM驱动和变频速度的匹配。
高级的则需要用到FOC（矢量合成）驱动技术，这个对芯片的运算能力有较高要求，一般必须用32位机来做。

只看该作者 · 2022-9-1 17:29

tianxj01 发表于 2022-9-1 11:36
第三图应该完全可以直接切换到硬件过零检测了，利用双踪，你可以仔细观察硬件过零检测线路的换相波形和你 ...

感谢指导，真的非常感谢。刚开始接触无刷，自己一个人在摸索，遇到问题就上网找相关的资料和帖子。昨天能刷到您的帖子 https://bbs.21ic.com/icview-2974876-1-1.html 真是万分荣幸，非常感谢您。硬件比较器过零没弄过，手里有一块驱动板，mm32spin05pf主控，用的是adc通过采集端电压来判断过零的。强拖的波形可以了接下来尝试pwm_on同步采集端电压来判断过零，暂且不加延时，检测过零直接换相试一试。顺便在请教一下adc 检测过零，在切闭环的时候是不是每一步都需要检测悬浮相成功过零才可以切近闭环？比如AB相通电检测C相小于中点电压(成功过零)，然后换相AC相通电检测B相大于中点电压（成功过零）... ... 连续几个循环每步都成功检测过零，才能确认切入闭环吧？我先按照这个思路试一试实践一下。如果成功了再去测电周期尝试延时30°换相。

只看该作者 · 2022-9-2 08:58

lpx280666373 发表于 2022-9-1 17:29
感谢指导，真的非常感谢。刚开始接触无刷，自己一个人在摸索，遇到问题就上网找相关的资料和帖子。昨天能 ...

原来你真的还没有测试过过零检测换相呢。
不知道用的什么芯片，ADC检测过零虽然周边硬件不多，但是对芯片要求还是有点的，你首先要理解的是，所谓AB相通电，检测C相是否过零，这里的零其实就是AB相电位的中点。
着重说明一下，以后这里所有描述的电平，都是指积分以后的电平，而不是脉冲电平本身。
当分别采样AB相积分以后的电平，其实这时候，如果A相位PWM输出，则B相是低电平，所谓判断电位中点，就是判断1/2A相电平的一半，当然这个必须有个合适的范围，来作为切换的标准，由于你还没有经过ADC检测换相是全程运转，我的建议是：
跳过所有强拖程序，直接用ADC检测换相程序来运转电机，调试时候，拧一把的事情不是？
等到你ADC检测换相程序能稳定运行，则试着提高最高运行速度，且同时必须注意速度和功耗的关系，当功耗和转速不成比例时候，说明换相时机出问题了。进一步优化到项目目标值。则加入强拖段，并进行ADC换相时机检测，当连续3相检测基本同步，则自动切换到ADC检测换相。

只看该作者 · 2022-9-28 14:22

本帖最后由 lpx280666373 于 2022-9-28 14:48 编辑

tianxj01 发表于 2022-9-2 08:58
原来你真的还没有测试过过零检测换相呢。
不知道用的什么芯片，ADC检测过零虽然周边硬件不多，但是对芯片 ...

  老师，您好。历时一个多月，经过您的指导加上灵动微官网的历程，现在电机可以转起来了。非常感谢您。
现在又遇到新的问题了，24V/60W(三相bldc 额定电流 60/24=2.5A 这样计算对吗？) 额定转速3000rpm 的电机，带载启动。
问题一：带载启动有时候反转，反转时波形是畸变的(目前程序还没有加堵转检测，没有想到好的方法)。这个启动反转用什么方法可以判断出来？
问题二：现在速度环和电流环已经加入了，pid调节的趋势也对了，只不过pid的参数还有点不合理，调节速度时抖动(这个应该可以试验出合适的参数)。  现在的问题是，启动成功后速度设定在1200RPM，运行的还挺稳定，然后慢慢的用外力加载，稍微用点力就堵转了。  仿真发现速度环输出的电流环参考值没有输出到最大电流就堵转了。

外界加载阻力变大->导致实际速度降低->速度环调节提高电流参考值（1ms中断调节一次，速速在换相函数中取12次的平均值，±100rpm）->传递给电流环(一个pwm周期62.5us，电流在dma中断中取8次平均值再调用电流调节pid)->输出提高后的最终pwm值来平衡外界施加的阻力。理论上单靠速度环和电流环的调节不会造成堵转。  但是这样做对的pid参数以及速度、电流的动态相应、精度要求得非常高。实际adc反电动势法速度、电流的精度都难以达到。  我想问的是不是还有别的方法来调节对抗外界阻力使电机在额定电流内尽量不堵转（怕方向错了怎么调也没有效果）？
还有就是我这个小电机本身功率就小，在加上没有减速机构，  我的负载圆盘(见图片)的力矩那么长应该很容易堵转？
以上仅为个人的理解，可能有不对的地方，望老师批评指正。主要问题是启动反转和外界增加阻力时电机堵转。没想出用什么办法来尽量避免。