【FU6832L开发板免费试用】电机驱动调试

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本帖最后由我爱下载于 2021-9-5 14:00 编辑

电机驱动调试

   经过前面几个关键内容的研究，基本已经了解了FU6832L系统和电机的特性了，接下来是利用厂家提供的例子进行电机匹配调试测试。
   电机驱动调试主要参考官方文档《FU6832L风扇无感调试手册》和《峰岹科技68系列FOC调试》。
   测试双电阻电流取样方式完成foc驱动电机的匹配调试。
1.  匹配电机参数
1.1. 电机相关参数
根据前面对于电动机参数测测试，可以填充下面的参数
/*电机参数值-----------------------------------------------------------------*/
#define R             (1.0)                                                       // 相电感对应系数值
#define Pole_Pairs    (6.0)                                                    // 极对数

#define RS                   (1.55)             // 相电阻 ,测量两根相线之间电阻/2,ohm
#define LD                (0.00089*R)    // D轴相电感 ,测量两根相线之间电感/2,H 0.5
#define LQ                (0.00089*R)    // Q轴相电感 ,测量两根相线之间电感/2,H

#define KeVpp       (2.46)    // (V)    反电动势测量的峰峰值
#define KeT       (8.723)       // (ms)    反电动势测量的周期
#define Ke    (Pole_Pairs * KeVpp * KeT /207.846) // 反电动势常数, V/KRPM
#define MOTOR_SPEED_BASE    (9000.0)          // (RPM) 速度基准
1.2. 转速参数配置
//电机运行时最大最小转速、堵转保护转速
#define MOTOR_SPEED_SMOMIN_RPM       (10.0)                                     // (RPM) SMO运行最小转速
#define MOTOR_SPEED_MIN_RPM          (200.0)                               // (RPM) 运行最小转速
#define MOTOR_SPEED_MAX_RPM          (5000.0)                               // (RPM) 运行最大转速
#define MOTOR_SPEED_LIMIT_RPM       (5200.0)
#define MOTOR_SPEED_STOP_RPM          (200.0)                               // (RPM) 运行最小转速
1.3. 电流运行参数
/*电流环参数设置值--------------------------------------------------------------*/
#define DQKPStart                   _Q12(2.0)                            // 启动DQ轴KP
#define DQKIStart                   _Q15(0.02)                            // 启动DQ轴KI

#define DQKP                         _Q12(1.0)                            // 运行DQ轴KP
#define DQKI                         _Q15(0.02)                            // 运行DQ轴KI
/* D轴参数设置 */
#define DOUTMAX                      _Q15(0.4)                            // D轴最大限幅值，单位：输出占空比
#define DOUTMIN                      _Q15(-0.4)                            // D轴最小限幅值，单位：输出占空比
/* Q轴参数设置 */
#define QOUTMAX                      _Q15(0.9)                            // Q轴最大限幅值，单位：输出占空比
#define QOUTMIN                      _Q15(-0.9)                            // Q轴最小限幅值，单位：输出占空比

#define QOUtiNC                      (10)                                  // Q轴电流增大步进值,开环控制时有效
#define QOUTCURRENT                   (0.8)                                  // (A) Q轴输出电流,开环控制时有效1.5A对应功率260W
#define QOUTMAXVALUE                I_Value(QOUTCURRENT)
1.4. 调试模式
/*//调速模式 NONEMODE ：直接给定转速， PWMMODE ： Duty 调速，  SREFMODE ：模拟调速， SCKMODE ： SCLK调速*/
#define SPEED_MODE                   (SREFMODE)
1.5. 电流取样方式
/*电流采样模式Single_Resistor ：单电阻采样电流， Double_Resistor ：双电阻采样电流，  Three_Resistor ：三电阻采样电流*/
#define Shunt_Resistor_Mode          (Double_Resistor)
2.  启动测试
2.1. 开环启动方式选择Omega_Start
通过在程序中配置：
/*开环启动模式选择Omega_Start ， Open_Start ，Open_Omega_Start */
#define Open_Start_Mode             (Omega_Start)

1）不合适的ATO_BW参数导致无法启动
选择#define ATO_BW    (20.0)    // 观测器带宽的滤波值，经典值为1.0-200.0
无法正常启动或启动时间非常长
2）调整ATO_BW参数过大无法正常启动
选择#define ATO_BW    (100.0)    // 观测器带宽的滤波值，经典值为1.0-200.0
启动电流太大，导致电源供电电压下降严重，无法正常启动。
3）调整ATO_BW参数可以正常启动
选择#define ATO_BW    (40.0-80.0)    // 观测器带宽的滤波值，经典值为1.0-200.0
正常启动，但是存在过冲现象

2.2. 开环启动方式选择Open_Start
/*开环启动模式选择Omega_Start ， Open_Start ， Open_Omega_Start*/
#define Open_Start_Mode (Open_Start)
开环情况下，适当调整了
#define QOUTINC (20) // Q轴电流增大步进值,开环控制时有效
启动过程比较平稳，并且过冲现象较少出现；但有时会出现启动过程慢的情况。

2.3. 开环启动方式选择Open_Omega_Start
/*开环启动模式选择Omega_Start ， Open_Start ，Open_Omega_Start */
#define Open_Start_Mode             (Open_Omega_Start)
这种方式启动速度比较缓慢，目前还没有成功的完成启动调试。
在调试的过程中，这部分的程序存在一个笔误。
   #elif (Open_Start_Mode == Open_Omega_Start)
   {
         FOC_RTHEACC =Motor_Open_Ramp_ACC;       // 爬坡函数的初始加速度
         FOC__RTHESTEP = Motor_Open_Ramp_Min;       // 0.62 degree acce speed
         FOC_RTHECNT  =MOTOR_OPEN_ACC_CNT;       // acce time
         FOC_EFREQACC  = Motor_Omega_Ramp_ACC;
         FOC_EFREQMIN  =Motor_Omega_Ramp_Min;
         FOC_EFREQHOLD = Motor_Omega_Ramp_End;
         SetReg(FOC_CR1, EFAE | RFAE | ANGM, EFAE | RFAE | ANGM);
   }
其中FOC_EFREQACC寄存器名写为FOC__EFREQACC，写错了。
3.  运行调速测试
共测试了2种调速模式，分别为模拟调速和Duty调速模式。
3.1. 模拟调速模式
/*//调速模式 NONEMODE ：直接给定转速，  PWMMODE ： Duty 调速，  SREFMODE ：模拟调速， SCKMODE ： SCLK调速*/
#define SPEED_MODE                   (SREFMODE)

https://v.youku.com/v_show/id_XNTgwMzUwMDEyNA==.html?spm=a2hbt.13141534.app.5~5!2~5!2~5~5~5!2~5~5!2~5!2~5!2~5~5~A&scm=undefined.undefined.undefined
3.2. Duty调速
/*//调速模式 NONEMODE ：直接给定转速，  PWMMODE ： Duty 调速，  SREFMODE ：模拟调速， SCKMODE ： SCLK调速*/
#define SPEED_MODE                   (PWMMODE)
利用MSP430G2开发板产生一个500Hz的脉宽可调波形来产生调速信号。

https://v.youku.com/v_show/id_XNTgwMzUwMDAyNA==.html?spm=a2hbt.13141534.app.5~5!2~5!2~5~5~5!2~5~5!2~5!2~5!2~5~5!2~A&scm=undefined.undefined.undefined
4. 总结
通过这段时间使用FU6832L这块评估板，我终于明白了51内核的产品为什么可以毅力不倒。通过51内核在增加硬件处理单元产生的FU68xx系列处理器在电机驱动方面是一个不错的组合，而且开发过程很简单，感觉比基于arm内核的驱动方案更加的容易上手。硬件上充分考虑了电机驱动中的专用设计，例如母线电压采集，内部运放和比较器单元，都让低压电机的驱动电路设计得到极大的简化。
综合说来，FU6832L低压电机驱动方案虽然采用51内核，但是整体设计和开发都得到充分的考虑，简单容易上手，是一个非常不错的方案。

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