求助旋转变压器软件解码相位补偿

只看该作者 · 2024-1-30 13:13

本帖最后由 yjmwxwx 于 2024-1-30 13:44 编辑

多年前学电机扔下了，现在打算再学学，还是先做旋转变压器的解码，但是不懂怎么根据转速补偿相位，有没有搞过的，能不能分享下方法。

目前试验电路用飞线焊接的，但是也画成了板子，主打低功耗，这样可以电池供电，方便出去找工作时候带着。

电路板长6厘米宽2厘米，采用3.3V供电，还没实际焊接验证。

电路图

SCH_基于CW32单片机的旋转变压器软件解码_2024-01-24.pdf (431.71 KB)

JLCEDA专业版工程

ProProject_基于CW32单片机的旋转变压器软件解码_2024-01-24.epro.zip (373.93 KB)

软件还没搞好，只写好激励输出和采样，目前没直接输出数据，而是用COG12864显示数据方便调试，更新速度是1秒1000个数据，但是要做到高转速不相移必须要加补偿，这个补偿算法才是核心技术，我数学不好不知道怎么搞，求助搞过的指导下怎么搞。

程序.zip (15.89 KB)

没有光电编码器于是用PCB画了个角度盘

装到电机上试验了下角度基本误差不是太大

视频7分40秒后有上面试验装置的演示视频，现在搞好的功能只有任意角度实现一键校零，一秒更新1000次跳动比较小。

只看该作者 · 2024-1-30 16:36

如果没有办法，建议提前测好各种转速对应的相位差，做一个表，然后查表做补偿。

1万 · 2024-1-30 18:38

为啥说需要“转速补偿相位”？

只看该作者 · 2024-1-30 19:13

LcwSwust 发表于 2024-1-30 16:36
如果没有办法，建议提前测好各种转速对应的相位差，做一个表，然后查表做补偿。 ...

恩，其实还是查表法快，等试试

只看该作者 · 2024-1-30 19:19

xch 发表于 2024-1-30 18:38
为啥说需要“转速补偿相位”？

一秒才更新1000次数据，延迟比较大，转速高了得到的数据和真实电机角度会差很多

1万 · 2024-1-31 09:09

本帖最后由 xch 于 2024-1-31 09:11 编辑

yjmwxwx 发表于 2024-1-30 19:19
一秒才更新1000次数据，延迟比较大，转速高了得到的数据和真实电机角度会差很多
...

两路ADC 非同时采样引起的？或者同时采样，处理输出数据不及时引起的？或者旋转时信号失真引起的？

3万 · 2024-1-31 09:35

只看该作者 · 2024-1-31 11:41

本帖最后由 yjmwxwx 于 2024-2-1 17:54 编辑

xch 发表于 2024-1-31 09:09
两路ADC 非同时采样引起的？或者同时采样，处理输出数据不及时引起的？或者旋转时信号失真引起的？
...

处理的速度太慢了，1毫秒进一次中断，COS和SIN各采集1000点，然后用DFT算出实部虚部，旋转到0度后用COS和SIN的实部进ATAN2算出角度，为了快连滤波都没加DFT后直接算角度。

增加测量速度可以减小转速升高时候的相移，但是数据分辨率又低了。我看AD2S1210手册，他那个带宽125HZ是不是就是指1秒可以输出125个数据？自己做也得按照人家这个参数做，要不然没实用价值

我把专用解码芯片手册发上来，帮忙给看看他这里面指的是一秒输出多少个数据？我基础不行很多名词都不知道什么意思

AD2S1210和PGA411手册.zip (3.45 MB)

只看该作者 · 2024-1-31 11:43

mmuuss586 发表于 2024-1-31 09:35

我知道您是搞电机控制的，论坛上发了很多这方面的帖子，等我做到电机控制的时候去学习下

1万 · 2024-1-31 12:27

本帖最后由 xch 于 2024-1-31 12:30 编辑

yjmwxwx 发表于 2024-1-31 11:41
处理的速度太慢了，1毫秒进一次中断，COS和SIN各采集1000点，然后用DFT算出实部虚部，旋转到0度后用COS和 ...

125HZ BW 是指角度信号的带宽。用M4 或者M33 mcu 处理为好。ADC 速度不是瓶颈。PWM 太粗燥，模拟滤波器一致性很差，还温漂，最好改成DAC.

1万 · 2024-1-31 12:47

有些带浮点处理的RISCV也行

只看该作者 · 2024-1-31 14:23

xch 发表于 2024-1-31 12:27
125HZ BW 是指角度信号的带宽。用M4 或者M33 mcu 处理为好。ADC 速度不是瓶颈。PWM 太粗燥，模拟滤波器一 ...

我基础不行不懂这些专用术语，我就想知道AD2S1210 16位分辨率时候一秒能更新多少次数据。就算搞到100K，转速高了还是会出现相移问题，肯定还得补偿。电路先搞个低成本方案学习下算法。

只看该作者 · 2024-1-31 14:28

xch 发表于 2024-1-31 12:47
有些带浮点处理的RISCV也行

肯定要补偿相位的，激励频率才20KHZ，就算一秒更新20000次数据，我看网上视频，电动汽车里面旋变转子都是四个凸起，那就是转一转等于四转，电机转速2万转，那旋变解码要支持8万转

只看该作者 · 2024-1-31 14:31

这个是汽车转向系统里的电机用的旋变，楼主用它干啥啊感觉没啥好研究的

只看该作者 · 2024-1-31 15:54

gfjshenglei 发表于 2024-1-31 14:31
这个是汽车转向系统里的电机用的旋变，楼主用它干啥啊感觉没啥好研究的

好几年前看过您的帖子，知道您是专业从事这行的，几年前想学但是搞别东西给扔下了，现在看到我们这镇上做小铲车的在招搞电机控制的，于是打算学学电机控制，这个电机不算邮费80元比较便宜，而且和现在电动汽车上的结构差不多比较适合学习。您做过这种电机控制器，是用的专用旋变解码芯片还是自己搞的软件解码？
反正我也闲着没事，也没什么可玩的，学学电机控制试试能不能找个工作，不过基本不可能成功，我要是真找到工作有收入了一定找您买个课程学学。找不成工作也可以搞DIY整活，比如做玩具车小飞机什么的总不能买别人控制器吧，自己做省钱啊。

我看我们这镇上做小铲车的工厂视频，好像做了一些电动叉车卖，可能是觉得买别人控制器贵，于是想自己找几个人做，这电动叉车上电机什么样子？和现在电动汽车上电机一样吗？这东西在农村都没见过实物是什么样子。

下面就是我们这镇上工厂的招聘信息

1万 · 2024-2-1 10:10

yjmwxwx 发表于 2024-1-31 14:23
我基础不行不懂这些专用术语，我就想知道AD2S1210 16位分辨率时候一秒能更新多少次数据。就算搞到100K ...

没给更新率数据。应该能达到20ksps

只看该作者 · 2024-2-1 13:38

xch 发表于 2024-2-1 10:10
没给更新率数据。应该能达到20ksps

手册里面都是专业术语我基础不行实在看不懂，我这土话和专业术语对不上，AD2S1210手册还看到下面数据，这个好像很慢啊，比如我把旋变安装到液压阀上，开关速度100HZ那是不是就跟踪不了啊？

这芯片很贵，新的要50多，旧的也要15元，而且看修车的视频很多坏这个芯片的，太贵了不舍得买个来试试，这么容易坏买回来不小心搞坏了就不划算了。

1万 · 2024-2-1 16:19

yjmwxwx 发表于 2024-2-1 13:38
手册里面都是专业术语我基础不行实在看不懂，我这土话和专业术语对不上，AD2S1210手册还看到下面数据，这 ...

看手册，它内部的运算模型是数字锁相环。快速相角变化输入时跟踪运算确实会延时。但是更新率算了一下接近20khz。它并非算准后才输出。类似牛顿迭代，中间结果也是可以输出的。
它内部没有浮点处理器。适合这种运算。可以使用大量预先填写的数据表。
我试过M0+,24MHZ 主频的，做类似运算更新率只能做到800hz。故建议使用M4,M33mcu。比如128MHZ 的M4,浮点运算比前者快50倍。

只看该作者 · 2024-2-1 17:39

xch 发表于 2024-2-1 16:19
看手册，它内部的运算模型是数字锁相环。快速相角变化输入时跟踪运算确实会延时。但是更新率算了一下接近 ...

数据不稳定就输出确实是个好办法。一般电机伺服控制器是多长时间读一次位置信息来闭环的？感觉根据这个选择多长时间更新角度信息也可以。

我现在还搞不懂软件解码核心部分怎么搞，现在只知道转速升高后算出的角度会有相移，还不清楚手册里面的锁相是和哪个信号锁相，我不懂自动控制方面的知识，看不懂手册里的这段内容。

1万 · 2024-2-2 09:56

yjmwxwx 发表于 2024-2-1 17:39
数据不稳定就输出确实是个好办法。一般电机伺服控制器是多长时间读一次位置信息来闭环的？感觉根据这个 ...

你采集后开始计算角度，只是采集时的角度，等到输出机械已经旋转了一个角度。用锁相环可以稳定输出预测结果。

除非测量静态角度

求助旋转变压器软件解码相位补偿

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