" M2 l( _7 Y- |9 D7 h
7 d( Q/ X' ?9 ~4 E

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。

1. /** @addtogroup MCIAPI
   7 U9 u# J8 z5 r+ D7 X2 S! L/ K
2.   * @{
   
3.   */
   
4. 
   
5. typedef enum {UDRC_STATE_IDLE, UDRC_STATE_REQUESTED, UDRC_STATE_EOC} UDRC_State_t;
   
6. 
   
7. /* Starts Motor 1 */
   1 G8 e. g% N( k7 ^, a" Y
8. bool MC_StartMotor1(void);
   2 N8 V0 p# U4 \- b
9. 
   
10. /* Stops Motor 1 */
    . B' z4 `* y' M! d; k" A- d
11. bool MC_StopMotor1(void);
    
12. 
    
13. /* Programs a Speed ramp for Motor 1 */
    
14. void MC_ProgramSpeedRampMotor1( int16_t hFinalSpeed, uint16_t hDurationms );
    + `% C! P% _$ S( p' t: j, O1 y
15. 
    
16. /* Programs a Torque ramp for Motor 1 */
    
17. void MC_ProgramTorqueRampMotor1( int16_t hFinalTorque, uint16_t hDurationms );
    $ r/ V8 c3 x+ n+ `0 H
18. 
    4 G# `5 E" h3 P4 H
19. /* Programs a current reference for Motor 1 */
    
20. void MC_SetCurrentReferenceMotor1( Curr_Components Iqdref );
    
21. 
    ) P; e1 r! j/ b/ B- I9 U( Q. B% B0 B+ A! x
22. /* Returns the state of the last submited command for Motor 1 */
    ( S" i9 |7 X( c4 S
23. MCI_CommandState_t  MC_GetCommandStateMotor1( void);
    4 d  ]' v; r) i
24. 
    8 o9 q8 q2 Q# G
25. /* Stops the execution of the current speed ramp for Motor 1 if any */
    
26. bool MC_StopSpeedRampMotor1(void);
    
27. 
    
28. /* Returns true if the last submited ramp for Motor 1 has completed, false otherwise */
    
29. bool MC_HasRampCompletedMotor1(void);
    4 _6 S2 m& |" X
30. 
    
31. /* Returns the current mechanical rotor speed reference set for Motor 1, expressed in dHz (tenth of Hertz) */
    * U' r, a; @) M3 P$ Y8 j
32. int16_t MC_GetMecSpeedReferenceMotor1(void);
    
33. 
    6 o% Q5 A* O7 R( f0 Q4 F
34. /* Returns the last computed average mechanical rotor speed for Motor 1, expressed in dHz (tenth of Hertz) */
    
35. int16_t MC_GetMecSpeedAverageMotor1(void);
    5 d- \: z+ k4 @/ T
36. 
    
37. /* Returns the final speed of the last ramp programmed for Motor 1, if this ramp was a speed ramp */
    ) r, t9 @, O  n  J3 N4 h% V
38. int16_t MC_GetLastRampFinalSpeedMotor1(void);
    8 P0 g1 k) u- h1 A
39. 
    
40. /* Returns the current Control Mode for Motor 1 (either Speed or Torque) */
    
41. STC_Modality_t MC_GetControlModeMotor1(void);
    
42. 
    / u0 x0 C  }4 [% M0 W
43. /* Returns the direction imposed by the last command on Motor 1 */
    ! z( T, @4 a4 O) m2 e. x3 T8 Y
44. int16_t MC_GetImposedDirectionMotor1(void);
    . c: {$ \6 w' B& p! t1 V' t" n$ x7 k' L- f
45. 
    
46. /* Returns the current reliability of the speed sensor used for Motor 1 */
    / ?5 L1 a) j+ X" ?" H! v% j
47. bool MC_GetSpeedSensorReliabilityMotor1(void);
    
48. 
    
49. /* returns the amplitude of the phase current injected in Motor 1 */
    
50. int16_t MC_GetPhaseCurrentAmplitudeMotor1(void);
    
51. 
    
52. /* returns the amplitude of the phase voltage applied to Motor 1 */
    
53. int16_t MC_GetPhaseVoltageAmplitudeMotor1(void);
    
54. 
    
55. /* returns current Ia and Ib values for Motor 1 */
    
56. Curr_Components MC_GetIabMotor1(void);
    " _6 ?2 n$ t$ ?) {8 d5 d1 P
57. 
    
58. /* returns current Ialpha and Ibeta values for Motor 1 */
    
59. Curr_Components MC_GetIalphabetaMotor1(void);
    ! i; u: K- w  ^' I- s7 g/ R( @
60. 
    $ k9 n' T# x* Z3 S1 f- K
61. /* returns current Iq and Id values for Motor 1 */
    4 i' w$ m3 H% `* t
62. Curr_Components MC_GetIqdMotor1(void);
    + E, X: A  W8 H3 `  Y9 l- S
63. 
    
64. /* returns Iq and Id reference values for Motor 1 */
    / V0 L: M4 E" r! o: A
65. Curr_Components MC_GetIqdrefMotor1(void);
    ; S# A# E( b' g8 Q$ M
66. 
    0 `' b& X: R0 ?: A' _# V
67. /* returns current Vq and Vd values for Motor 1 */
    
68. Volt_Components MC_GetVqdMotor1(void);
    1 J7 a5 @) `& X7 s5 r
69. 
    # m% ~2 x- A8 f, i* c# N( m" ^& G
70. /* returns current Valpha and Vbeta values for Motor 1 */
    : `! Q% V9 Y5 D0 K/ j- M5 q
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. 
    
76. /* returns the current electrical torque reference for Motor 1 */
    
77. int16_t MC_GetTerefMotor1(void);
    
78. 
    9 _' B; ?$ L8 U+ x2 h# J
79. /* Sets the reference value for Id */
    ; A0 y. X0 B$ W6 z
80. void MC_SetIdrefMotor1( int16_t hNewIdref );
    " K4 I% G8 s9 w
81. 
    
82. /* re-initializes Iq and Id references to their default values */
    
83. void MC_Clear_IqdrefMotor1(void);
    
84. 
    / V6 E) c. |0 \$ P5 V  y2 r
85. /* Acknowledge a Motor Control fault on Motor 1 */
    
86. bool MC_AcknowledgeFaultMotor1( void );
    
87. 
    5 `" \" y& e- H: d3 e
88. /* Returns a bitfiled showing faults that occured since the State Machine of Motor 1 was moved to FAULT_NOW state */
    + q4 f8 ~3 o$ j- O
89. uint16_t MC_GetOccurredFaultsMotor1(void);
    
90. 
    & f5 @* _. F. c
91. /* Returns a bitfield showing all current faults on Motor 1 */
    , Y) x+ S& |2 p4 O! \; e0 `
92. uint16_t MC_GetCurrentFaultsMotor1(void);
      a: j! _: D) N
93. 
    
94. /* returns the current state of Motor 1 state machine */
    
95. State_t  MC_GetSTMStateMotor1(void);
    
96. 
    
97. /* programs a user defined ADC regular conversion */
    
98. void MC_ProgramRegularConversion(uint8_t bChannel, uint8_t bSampleTime);
    * U, B; i6 ?# _
99. 
    
100. /* Returns the value of the last executed user defined ADC regular conversion */
     + |% }) e$ d- b& R4 c' M
101. uint16_t MC_GetRegularConversionValue(void);
     
102. 
     
103. /* Returns the status of the last requested user defined ADC regular conversion */
     , D; t. @7 ^1 A' u. I3 E, I
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)
   8 S& r$ U# e. i% P* P& V. v
2. {
   , L! I! |1 m! s8 Z
3.     MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
   1 V4 F4 [$ {. Q# H
4.     MC_StartMotor1();
   
5.     HAL_Delay(10000);
   5 ]  C  Y- c% x3 @5 t
6.     MC_StopMotor1();
   ' H/ M/ E" O. z) U5 {
7.     HAL_Delay(10000);
   + z8 }1 b4 S* i/ Y7 y+ g
8. }

复制代码

主函数添加的代码：

1. /* Infinite loop */
   
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   2 s$ o) j# k/ [# ^7 ~
3.   while (1)
   ! A& q' }7 ]$ u$ D
4.   {
   
5.       
   ; z: g: J1 I  B8 H. e
6.       if(GPIO_PIN_SET == HAL_GPIO_ReadPin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin))
   : S7 x0 o8 _/ v$ X
7.       {
   , c2 M1 W; R# ]3 n
8.               task_1();
   " W( g# ^/ m, L  O) S1 b# X
9.       }
   $ Z) i3 D& `% S5 d8 u
10.       else
    
11.       {
    4 J) c( j% k' t9 v
12.             MC_StopMotor1();
    - O1 _% h6 a0 }2 D. c  g
13.       }
      u, p' }8 w, q- x$ l1 n; v
14.       realspeed = MC_GetMecSpeedAverageMotor1()*6;
    
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)
   5 L% R; x" _% w! @  M
2. {
   + K4 o% Q. s  p
3. /* USER CODE BEGIN START_STOP_BTN */
   5 ~3 m9 U+ N( d; ~; d  P
4.   HAL_GPIO_TogglePin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin);
   
5. /* USER CODE END START_STOP_BTN */
   2 q) C/ r$ T4 @3 l4 Z! i
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。

-------------------------------------------------------------
+ f/ G& {+ ?7 y9 q- b

任务二代码：

1. void task_2(void)
   
2. {
   / b4 z* f! n& C, m( K# \
3.         int16_t Speed_Kp,Speed_Ki;
   
4.         MCT_Handle_t * pMctHdl;
   
5.         MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
   
6.         MC_StartMotor1();
   
7.         HAL_Delay(3000);
   
8.         MC_StopMotor1();
   
9.         HAL_Delay(1000);
   
10.      pMctHdl = GetMCT(M1);
    3 c# d9 ^+ w' `
11.      Speed_Kp = PID_GetKP(pMctHdl->pPIDSpeed);
    
12.      Speed_Ki = PID_GetKI(pMctHdl->pPIDSpeed);
    
13.      PID_SetKP(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Kp*2);
    # g4 G4 v3 p3 b- s
14.      PID_SetKI(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Ki*2);
    
15.      MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
    ) c) [- {* S" \5 c7 ^
16.      MC_StartMotor1();
    
17.      HAL_Delay(3000);
    
18.      MC_StopMotor1();
    
19.      HAL_Delay(1000);
    2 t/ y8 q) O- [) o! \0 O3 ?9 Y- d
20.      PID_SetKP(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Kp/2);
    
21.      PID_SetKI(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Ki/2);
    
22.      MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
    0 I+ Q/ }& Z7 i! q5 }6 J
23.      MC_StartMotor1();
    . t7 d- B  q9 Q
24.      HAL_Delay(3000);
    2 S% L/ r# {' ?  U
25.      MC_StopMotor1();   
    
26.         HAL_GPIO_WritePin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    
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。
& T( r% A, m  v- w: i& X) s

9 R6 ^; y+ W' A6 [

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。

任务一和任务二已完成，欢迎大家留言讨论。

( R- L3 L) _7 c! t* x8 M

' [# E/ X8 Q# u3 m6 X; L
9 u- R; g  g8 j

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 */
* v) K" b9 I0 c& s% S7 q) U" s& t- Z7 Zvoid MC_ProgramSpeedRampMotor1( int16_t hFinalSpeed, uint16_t hDurationms );
( M6 f# [% a0 |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
" b! G, L/ P7 a- M% m5 T# j
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 ...

; _/ s+ o" K: U+ i! {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。
8 P" D/ r# J: m8 r4 M2.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
2 R5 U$ M4 N! P% {* c3 R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
...

. R* R1 t8 {6 e7 k! J直接扔好几个问题，还没完全看过来
0 O) S* z+ X# X5 Q3 c' d回复20#和21#：
9 l. W4 L; T' b' I, QUser_label那个自己想写什么名字无所谓，根据自己喜好就OK
7 S1 R2 p' {4 e7 ^9 F( C回复22#和23#：
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

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；
- V% ^; t9 }; G7 f0 N; o, d

freeelectron 发表于 2018-9-2 18:27
) q4 m, N: s  i, y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 ...

! l* x$ _/ _0 ^5 r6 m- |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
" Q* ?% D7 l, ^$ z. a$ @; q+ x

ff321 发表于 2018-9-14 09:20
( R8 Q! [' d8 M# h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
...

1 I4 v8 H. e$ s7 ?+ t7 w; r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 ...

7 y$ N, u, J1 }/ b! d8 A) 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

+ Q6 ~7 i; Z2 v7 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
2 z& l' t2 d! J; B2 Z6 _; E/ H2 C5 k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 ...

' x/ E* t3 H1 }( f" W# z板子和上位机通讯协议是啥

vernonvb 发表于 2018-9-19 09:21
板子和上位机通讯协议是啥

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
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？ ...

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