' e, a- |4 S& A' w0 H' u- ~( q& E- i
$ o) B5 M: W9 [

经过前期的准备，可以使用电机套件完成一些实验任务了。

首先是任务1和任务2的要求：

任务一和任务二基于workbench生成的代码来做并不难，因为代码里面提供了很多api函数并且做了很多软件上的保护，可以放心写代码，硬件不会那么容易损坏。

拿到一份陌生的代码除了了解我前面几篇帖子所说的内容外，在开始写代码前还需要了解api函数。我们可以打开mc_api.h看一看workbench都给我们提供了什么函数。
& Y/ s3 [, H- o4 h) X

1. /** @addtogroup MCIAPI
   
2.   * @{
   / i: v  k& s( v
3.   */
   " b7 U' {! g8 x! L* i# |( z0 O
4. 
   
5. typedef enum {UDRC_STATE_IDLE, UDRC_STATE_REQUESTED, UDRC_STATE_EOC} UDRC_State_t;
   9 V6 U3 M( V' e8 f
6. 
   
7. /* Starts Motor 1 */
   
8. bool MC_StartMotor1(void);
   # P9 c6 }$ B% h" [$ j4 `7 W( G
9. 
   
10. /* Stops Motor 1 */
    3 `$ B: j2 o( T, C
11. bool MC_StopMotor1(void);
    & e2 M5 E9 d( E
12. 
    9 E2 }0 i2 \% Q4 q
13. /* Programs a Speed ramp for Motor 1 */
    % ?! ^& H- q+ H+ g* }4 t
14. void MC_ProgramSpeedRampMotor1( int16_t hFinalSpeed, uint16_t hDurationms );
    5 _1 Q9 Q! J, F$ B6 R5 j$ c. V6 g- s
15. 
    + T, f( o3 e" A! I$ j
16. /* Programs a Torque ramp for Motor 1 */
    # }/ n: l+ n. J  b1 ~1 v
17. void MC_ProgramTorqueRampMotor1( int16_t hFinalTorque, uint16_t hDurationms );
    * ~; h: h3 k2 `  d3 D2 |1 {$ o
18. 
    ' Q6 T7 C8 \3 T5 W
19. /* Programs a current reference for Motor 1 */
    
20. void MC_SetCurrentReferenceMotor1( Curr_Components Iqdref );
    4 U6 l& ]! d$ B' u: M" C# O
21. 
    2 \1 p( D8 C8 P6 Z  L
22. /* Returns the state of the last submited command for Motor 1 */
    
23. MCI_CommandState_t  MC_GetCommandStateMotor1( void);
    : G, ^" \4 J$ c+ h1 q3 q" j
24. 
    
25. /* Stops the execution of the current speed ramp for Motor 1 if any */
    
26. bool MC_StopSpeedRampMotor1(void);
    
27. 
    3 w, S' f2 p7 m  r' G4 B8 k
28. /* Returns true if the last submited ramp for Motor 1 has completed, false otherwise */
    
29. bool MC_HasRampCompletedMotor1(void);
    & J; H  n, N% o* R
30. 
    
31. /* Returns the current mechanical rotor speed reference set for Motor 1, expressed in dHz (tenth of Hertz) */
    / N6 e# W  f& h- |
32. int16_t MC_GetMecSpeedReferenceMotor1(void);
    
33. 
    
34. /* Returns the last computed average mechanical rotor speed for Motor 1, expressed in dHz (tenth of Hertz) */
    
35. int16_t MC_GetMecSpeedAverageMotor1(void);
    4 z! @6 n6 `: R
36. 
    " f4 o% `% s8 G" x) J) H; @' S- @
37. /* Returns the final speed of the last ramp programmed for Motor 1, if this ramp was a speed ramp */
    ! i# t7 X8 g. x9 f' J8 l# T
38. int16_t MC_GetLastRampFinalSpeedMotor1(void);
    3 w3 r2 Q) l1 J2 m+ P+ x
39. 
    
40. /* Returns the current Control Mode for Motor 1 (either Speed or Torque) */
    - W# w$ Q) H% ^; ^! L6 w) |9 K: l. G
41. STC_Modality_t MC_GetControlModeMotor1(void);
    : a* L* o1 z4 b+ A3 y
42. 
    : h8 x0 j' j4 _5 @8 X3 o
43. /* Returns the direction imposed by the last command on Motor 1 */
      T& p" `) U6 P% l1 K
44. int16_t MC_GetImposedDirectionMotor1(void);
    9 d1 j% Y: L1 D: Z  Y' b- G8 V0 \
45. 
    
46. /* Returns the current reliability of the speed sensor used for Motor 1 */
    
47. bool MC_GetSpeedSensorReliabilityMotor1(void);
    
48. 
    
49. /* returns the amplitude of the phase current injected in Motor 1 */
    ( s; Z. _$ Y0 }
50. int16_t MC_GetPhaseCurrentAmplitudeMotor1(void);
    
51. 
    ( G9 d8 r+ X( A5 H# g( b
52. /* returns the amplitude of the phase voltage applied to Motor 1 */
    0 j: G: g3 L& Y4 H6 f1 V
53. int16_t MC_GetPhaseVoltageAmplitudeMotor1(void);
    # g' ?+ b3 e6 [9 [) X
54. 
    * v' v, g+ R! }  u
55. /* returns current Ia and Ib values for Motor 1 */
    , B' j/ D; a+ }; ?: _
56. Curr_Components MC_GetIabMotor1(void);
    2 F& O* x6 A8 T9 |1 k# Y
57. 
    
58. /* returns current Ialpha and Ibeta values for Motor 1 */
    
59. Curr_Components MC_GetIalphabetaMotor1(void);
    
60. 
    
61. /* returns current Iq and Id values for Motor 1 */
    8 Q& T0 U" N9 N) g3 E
62. Curr_Components MC_GetIqdMotor1(void);
    
63. 
    
64. /* returns Iq and Id reference values for Motor 1 */
    
65. Curr_Components MC_GetIqdrefMotor1(void);
    
66. 
    
67. /* returns current Vq and Vd values for Motor 1 */
    
68. Volt_Components MC_GetVqdMotor1(void);
    
69. 
    
70. /* returns current Valpha and Vbeta values for Motor 1 */
    
71. Volt_Components MC_GetValphabetaMotor1(void);
    
72. 
    
73. /* returns the electrical angle of the rotor of Motor 1, in DDP format */
    
74. int16_t MC_GetElAngledppMotor1(void);
    
75. 
    ! }. F  M  ?* B$ |0 J
76. /* returns the current electrical torque reference for Motor 1 */
    ! C" X3 B$ _- W& d1 Q% Q; p
77. int16_t MC_GetTerefMotor1(void);
    : |% x, u* l' L( K# C
78. 
    / p! v% d! p9 f7 Z+ @( T
79. /* Sets the reference value for Id */
    
80. void MC_SetIdrefMotor1( int16_t hNewIdref );
    ; B3 f2 F  L9 S5 p2 \
81. 
    
82. /* re-initializes Iq and Id references to their default values */
    : f) B+ Y( W9 n3 ^# X
83. void MC_Clear_IqdrefMotor1(void);
    
84. 
    9 Z8 s. r! O! ~' W& ^' s! I
85. /* Acknowledge a Motor Control fault on Motor 1 */
    , H( p: m+ }; A4 s  a  P; S
86. bool MC_AcknowledgeFaultMotor1( void );
    + M( h0 p/ x% Y3 s! X' y' |- h
87. 
    0 i4 J7 D3 c! O# a9 v; s* E
88. /* Returns a bitfiled showing faults that occured since the State Machine of Motor 1 was moved to FAULT_NOW state */
    : k+ ?- y+ G% |6 i2 L
89. uint16_t MC_GetOccurredFaultsMotor1(void);
    
90. 
    
91. /* Returns a bitfield showing all current faults on Motor 1 */
    ( P/ q3 F; S% v6 {6 ]1 p; o- V
92. uint16_t MC_GetCurrentFaultsMotor1(void);
    
93. 
    1 X. U1 m8 ?6 s( V5 d5 Q( L
94. /* returns the current state of Motor 1 state machine */
    - _) ~5 |" ~0 h4 T1 p
95. State_t  MC_GetSTMStateMotor1(void);
    # R  f7 _* u/ l/ ^) P) w" R. \
96. 
      C" F* T' ?9 W. M) \) w7 f9 J! k
97. /* programs a user defined ADC regular conversion */
    2 D# M6 ~& H* U/ {
98. void MC_ProgramRegularConversion(uint8_t bChannel, uint8_t bSampleTime);
    7 S4 l5 ^& R0 u9 e
99. 
    
100. /* Returns the value of the last executed user defined ADC regular conversion */
     
101. uint16_t MC_GetRegularConversionValue(void);
     " {5 k0 @. L, G/ p0 Z2 y3 |$ m
102. 
     
103. /* Returns the status of the last requested user defined ADC regular conversion */
     
104. UDRC_State_t MC_GetRegularConversionState(void);

复制代码

上面这些api函数是对单个电机的操作，包含了启动、调速、调转矩、以及电机各种状态的获取。

看了任务一的要求，个人认为电机控制还是需要与外部交互好一点，电机启停不可控对于大功率的电机控制来说比较危险。

任务一代码：

1. void task_1(void)
   
2. {
   6 n# U! W& k7 k* H' [5 a
3.     MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
   % r  m& r! C% E- q; y4 s
4.     MC_StartMotor1();
   - @5 L$ t4 M' a5 d- C
5.     HAL_Delay(10000);
     [  V7 I( }& @. k* _8 ]* m4 L$ X0 T
6.     MC_StopMotor1();
   - }' E# ]9 F6 `! U. y9 k  }
7.     HAL_Delay(10000);
   ; w; d" C% r) n
8. }

复制代码

主函数添加的代码：

1. /* Infinite loop */
   4 `  G7 o8 x" j+ B+ E- a0 E
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   
3.   while (1)
   
4.   {
   % o5 X& v' W% I
5.       
   / S- x! @  S% o  Q* k
6.       if(GPIO_PIN_SET == HAL_GPIO_ReadPin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin))
   # M4 Y+ V1 s; M; P+ _: w
7.       {
   , y. K& L4 ]- U, i7 J! H
8.               task_1();
   6 v. A3 i" h, r
9.       }
   ! S" |5 W! G9 ?
10.       else
    
11.       {
    9 c! W% }+ M# G9 k. D' u# R2 Z
12.             MC_StopMotor1();
    
13.       }
    : o( r8 N7 H; z# K* B) a0 F- k
14.       realspeed = MC_GetMecSpeedAverageMotor1()*6;
    0 k. q0 t) T5 K  [3 g. t$ y: n
15.   /* USER CODE END WHILE */

复制代码

按键中断处理函数代码在ui_task.c这个文件中：

1. void UI_HandleStartStopButton_cb (void)
   3 A8 _6 V; H5 S
2. {
   
3. /* USER CODE BEGIN START_STOP_BTN */
   
4.   HAL_GPIO_TogglePin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin);
   8 S0 r. A; I. G/ S
5. /* USER CODE END START_STOP_BTN */
   - g! _# `* ]; a7 ~$ u
6. }
   

复制代码

这样可以通过按键来控制任务的运行并且可以通过led的亮灭来观察系统所处的状态。LED11是驱动板上的一颗led，引脚号是PB2，可以通过cubemx来设置初始化代码。

通过monitor可以看到速度变化曲线图：

ok，任务一完成。

-------------------------------------------------------------

任务二代码：

1. void task_2(void)
   
2. {
   
3.         int16_t Speed_Kp,Speed_Ki;
   
4.         MCT_Handle_t * pMctHdl;
   + y+ F8 W* g0 ]* a8 J& @: [
5.         MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
   
6.         MC_StartMotor1();
   
7.         HAL_Delay(3000);
   # ]! [$ j# a2 M. c, A8 k& Y
8.         MC_StopMotor1();
   : \4 H" R1 |9 \! f
9.         HAL_Delay(1000);
   
10.      pMctHdl = GetMCT(M1);
    ; `- T) Z: @  |9 e6 r7 \
11.      Speed_Kp = PID_GetKP(pMctHdl->pPIDSpeed);
    0 U* ]" i" U; U* G- {1 }, \( N) o9 n
12.      Speed_Ki = PID_GetKI(pMctHdl->pPIDSpeed);
    
13.      PID_SetKP(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Kp*2);
    ! i# q; ?5 o, G8 k
14.      PID_SetKI(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Ki*2);
    $ f6 u* m4 h/ x; J2 k
15.      MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
    ) @/ q* {+ L7 ~6 d, Q' d3 F
16.      MC_StartMotor1();
    
17.      HAL_Delay(3000);
    
18.      MC_StopMotor1();
    / Y$ ?- {; m3 n
19.      HAL_Delay(1000);
      p2 `9 e6 U/ Y' @9 l& g7 J! p* s  w
20.      PID_SetKP(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Kp/2);
    
21.      PID_SetKI(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Ki/2);
    9 s+ q+ Y% O/ a5 d" O9 T8 o0 y
22.      MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
    - m4 Q# L* G7 E7 f, p
23.      MC_StartMotor1();
    & d2 @% _" z" C+ P
24.      HAL_Delay(3000);
    # }3 p! U. q; B; I! N5 m. t% `3 L2 f
25.      MC_StopMotor1();   
    
26.         HAL_GPIO_WritePin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    4 l" Q$ X" R* [. u+ p' g1 I) c
27. }

复制代码

主函数代码和任务一相同，只是把task_1()改成task_2()就行了。最后一行把LED引脚拉低是为了让代码只运行一次，多次运行可以通过按键进行操作。

可以看到和预期结果是一致的，原始PI调节速度快，有超调现象；Kp、Ki同时增大一倍的时候，调节加快了，并且超调现象被抑制了；当Kp、Ki同时缩小一倍时可以看到虽然调节很快，但是有严重的超调现象。
9 Q# q) ~9 R/ m

1 K* T# ^1 m1 A+ K5 s. \

通过monitor的图形显示速度波形极大的方便调试PID的过程，ST考虑得真周到。

我在这里有个疑问，这个plotter只能显示参考速度的波形吗，还能不能添加其他变量来查看系统某个变量的变化趋势呢。之前我一直是用的Jscope，但是Jscope需要连接Jlink来查看，对于这款套件来说需要额外连接Jlink调试器，有一点点麻烦。后面调试有必要我还是会使用Jscope来查看一些变量的波形，并且分享到论坛。

9 G# v7 Y( [$ l: {6 _+ I2 Y

任务一和任务二已完成，欢迎大家留言讨论。

jeff1996 发表于 2019-7-22 16:34
楼主。 我按照你任务1的程序。 但是我的电机加速到3000RPM需要10多秒。 怎么设置都是10多秒，很奇怪。 请问 ...

/* Programs a Speed ramp for Motor 1 */
void MC_ProgramSpeedRampMotor1( int16_t hFinalSpeed, uint16_t hDurationms );
这个函数的第二个参数你改过吗，第二个参数就是达到目标值的时间，越小加速度越快

考虑另外一个问题，电机惯性较大，电机驱动板的驱动能力有限，也许最多就只能10+s才能达到目标转速

gatsby32 发表于 2019-3-13 09:42
老哥  这个task是写在main函数里面吗  ？这个按键中断有什么作用啊？麻烦老哥给我解解惑，第一次学这些 很 ...

1.在我的程序里按键的作用起的是传递信号的作用，按键中断中翻转LED11引脚，主函数通过读取LED11引脚电平值做是否启动任务的判断。
2.在我的代码里启停是可控的，通过LED11引脚电平来判断是否执行task1。另外，task1的要求就是延时不断启停，我这样写是没有问题的

gatsby32 发表于 2019-3-28 16:52
8 w7 |  [" f0 C  u5 P* G老哥 这两个函数的内容不一样 ，为了完成实验一 我需要把这个内容改成和你一样的吗
...

直接扔好几个问题，还没完全看过来
7 R) B  t. I9 r回复20#和21#：
4 K" K: R3 e1 O3 `) B3 J2 zUser_label那个自己想写什么名字无所谓，根据自己喜好就OK
回复22#和23#：
0 g' g6 i5 F& Y# v) B" F7 H不用跟我的代码完全一样，这个只是我用于控制实验进行与否的一种方式，你也可以通过其他方式来做
& F# j, m# l# N. o

这个只显示了速度波形，其实要想显示更多东西，就在通讯协议里面加就好了，ST这个是串口的，板子和上位机通讯协议已经固定了，想要显示更多可以自己搞个上位机；
1 o& q0 |  S$ t7 I5 f

freeelectron 发表于 2018-9-2 18:27
+ b+ L% R1 X, d- G- R# N这个只显示了速度波形，其实要想显示更多东西，就在通讯协议里面加就好了，ST这个是串口的，板子和上位机通 ...

9 w3 X5 y3 f$ M8 x; \1 w好的，有时间我去了解一下通讯协议的代码，尝试显示其他变量。另外一个就是觉得plotter采样率有点低，Jscope采样率1kHz在好些时候都显得不太够用。

这套板最大可以承受多大的电压，官方给的不是8-48V吗，但是我的刚到40V下面那个nucle板就烧了

ff321 发表于 2018-9-14 09:20
6 [6 T" K( `, m, L! l# ~这套板最大可以承受多大的电压，官方给的不是8-48V吗，但是我的刚到40V下面那个nucle板就烧了
3 ]: c9 l: r$ U1 O3 \- b ...

我没试过其他电压，一直用的12V，你是不是正负极接反了

子曰好人 发表于 2018-9-14 09:29
我没试过其他电压，一直用的12V，你是不是正负极接反了

不是，我是从24V慢慢升上去的，

ff321 发表于 2018-9-14 09:47
不是，我是从24V慢慢升上去的，

我后面尝试一下高电压再给你反馈吧，主要是现在我也没有高电压的电机，所以一直用的12V

子曰好人 发表于 2018-9-14 10:04
我后面尝试一下高电压再给你反馈吧，主要是现在我也没有高电压的电机，所以一直用的12V ...

/ H) ^  X6 _  U+ n9 |# u好的，还是小心点吧

ff321 发表于 2018-9-14 10:57
好的，还是小心点吧

, @+ @  Y6 x7 y上电40V驱动板坏了，底板还是好的，这个可能需要告知一下ST了

freeelectron 发表于 2018-9-2 18:27
这个只显示了速度波形，其实要想显示更多东西，就在通讯协议里面加就好了，ST这个是串口的，板子和上位机通 ...

板子和上位机通讯协议是啥

vernonvb 发表于 2018-9-19 09:21
2 B! `2 g. a/ x4 Z板子和上位机通讯协议是啥

1 N3 W  E/ J' |2 ~  n8 C) q: j我还没看，你可以去串口中断函数中了解通信协议

MCT_Handle_t* 这个类型的指针，会报错，没有定义，然后我加上mc_tuning.h就可以了，楼主你有遇到吗？

mozartc 发表于 2018-9-20 13:21
" p7 I( M1 }& [, m0 h" fMCT_Handle_t* 这个类型的指针，会报错，没有定义，然后我加上mc_tuning.h就可以了，楼主你有遇到吗？ ...

正常呀，这属于C语言基本功，MCT_Handle_t这个结构体在mc_tuning.h中定义的，你要在其他文件中使用当然要包含定义这个结构体的头文件嘛

子曰好人 发表于 2018-9-20 14:08
正常呀，这属于C语言基本功，MCT_Handle_t这个结构体在mc_tuning.h中定义的，你要在其他文件中使用当然要 ...

那就好，我还以为是我工程建立的有问题

老哥  cubemax怎么初试化引脚啊，你能把你的任务一和任务二的工程发给我我吗，我不知道task这些函数要添加在哪里 ，我以前没学过这些东西 ，是个菜鸟 ，望老哥多多指教啊