自制带霍尔的无刷直流电机驱动板，电路图分享（未完成）

只看该作者 · 2021-12-4 11:00

如题，在参考了simple foc和硬石电子的设计之后，需要设计一款带霍尔的无刷直流电机驱动板。主控：STM32F103
是否带霍尔：是
需要实现目的：需要通过模拟量输出（电位器），实现电机位置闭环控制
原理图如下，目前单片机的信号脚还没连接，目前还有几个疑惑。
1.霍尔信号应该怎么接，是接到STM32的定时器上吗，对定时器有没有要求，高级/通用定时器？
2.驱动方案有两种，一种是内置MOS，一种是驱动器+外置MOS。我对于板子尺寸尽量紧凑，所以更倾向于内置mos，在设计的时候需要注意什么。
3.硬件设计网上的方案很多，基本就分为驱动+相电流采样。电机驱动我觉得难点在于软件控制，那么对于单片机的型号选型是否有要求，对算力有要求吗？可是连arduino都可以实现simple foc，那么stm32f103应该绰绰有余吧。

只看该作者 · 2021-12-4 11:21

为什么转一圈，三个霍尔信号变化如下图

只看该作者 · 2021-12-4 19:35

本帖最后由 QuakeGod 于 2021-12-4 20:00 编辑

如果你连这个6步换向还没搞明白，那就先别搞这个实现电机位置闭环控制。
估计你要实现这个实现电机位置闭环控制功能还得需要至少1年的时间。
你还是先让电机至少能转起来再说吧。
位置环是最外环，里面是速度环，再里面是电流环，如果你也不懂PID算法，这个又得需要至少几个月时间。

首先是图腾柱，MOS管驱动，然后是 H桥，H桥驱动，死区时间，三相全桥，这个得需要点时间才能搞明白，
然后霍尔逻辑，三相六步，60度，120度，换向节拍，
然后是PWM控制，同步续流，还有交叉换向，噪音消除。
然后是电流控制，逐周期电流采样，平均电流限制和峰值电流限制。
然后用PID，设定峰值电流，输出为PWN，反馈为电流值，到这里就实现了电流环。

然后再加上速度采样，速度采样有测周期，有测频率，各有优缺点，但是还要有低速时，速度测算时间太长的解决办法。
再加上PID算法，设定速度值，控制电流峰值，反馈速度，就实现了速度环。

然后速度做积分，或者直接从编码器读取位置量，然后加上PID算法，设定位置，控制速度，反馈位置，就实现了位置环。
但是这里还有很多东西要解决，比如转动惯量比，刚性调整，共振抑制等，还是很复杂的算法。

然后似乎就能实现你想要的这个功能了。
等这些都完成了，估计研究生都快毕业了。

你这个需求完全就是一个伺服电机的功能。开发一款伺服电机需要一整个专业团队干半年。新手干1年能完成，很快了。

之所以这么说，也不是要打击谁的积极性，而是说，不要好高骛远，不要觉得实现一个东西很简单，几句话就能完成。
而是要打好基础，一步一步来，需要学的东西还很多。

我以前做过伺服电机控制器和无刷电机控制器，批量产品，现在让我按照你这个要求再从头做一个，我觉得也得需要两个月的时间。