ST2.0电机库SVPWM计算求指导(后加了扇区计算对比程序分析)

单片机_电子爱好者

龙吞潭水 发表于 2018-9-28 08:32
同问，TA=(T+X-Z)/2,感觉少了个   根号3/Udc.

我这几天推了一下，知道为什么少了根号3/Udc,主要是因为标幺话的缘故，st程序中对V alfe和Vbeta标幺成Q15格式，这个没有疑问吧，而V alfe和Vbeta的值最大等于2/3*Udc，但是我们一般不会过调制，因此V alfe和Vbeta的值最大等于2/3*Udc*cos30= Udc / 根号3 ，这样的话Udc就标幺成 根号3 *2^15 ,你不是说少了个根号3吗？由于要除以Udc，因此相当于除以( 根号3 *2^15 ),所以根号3就没有了，但是还少除了个2^15，这个东西在程序中除了131072  这个是多少呢？(这个数是许多看了ST程序的人没有看懂的地方)  等于 4*327678 4是周期放大了4倍，32768是q15格式，在这里他除了，因此刚好可以解释为什么少了根号3/Udc，                 希望可以帮到想学的人，还有不懂的可以提问，不要问的太小白了

龙吞潭水

单片机_电子爱好者 发表于 2018-11-13 18:04
我这几天推了一下，知道为什么少了根号3/Udc,主要是因为标幺话的缘故，st程序中对V alfe和Vbeta标幺成Q15 ...

楼主，能不能分析一下 FOC 2.0 无感启动过程啊？  
void STO_Start_Up(void)
{
  s16 hAux;
#ifdef NO_SPEED_SENSORS_ALIGNMENT
  static u32 wAlignmentTbase=0;
#endif  
  
  switch(Start_Up_State)
  {
  case S_INIT:
    //Init Ramp-up variables
    if (hSpeed_Reference >= 0)
    {
      hFreq_Inc = FREQ_INC;
      hI_Inc = I_INC;
      if (wTime == 0)
      {
        wStart_Up_I = FIRST_I_STARTUP *1024;
      }
    }
    else
    {
      hFreq_Inc = -(s16)FREQ_INC;
      hI_Inc = -(s16)I_INC;
      if (wTime == 0)
      {
        wStart_Up_I = -(s32)FIRST_I_STARTUP *1024;
      }
    }
    Start_Up_State = ALIGNMENT;
    break;
   
  case ALIGNMENT:
#ifdef NO_SPEED_SENSORS_ALIGNMENT
    wAlignmentTbase++;
    if(wAlignmentTbase <= SLESS_T_ALIGNMENT_PWM_STEPS)
    {                  
      hFlux_Reference = SLESS_I_ALIGNMENT * wAlignmentTbase /
                                                    SLESS_T_ALIGNMENT_PWM_STEPS;               
      hTorque_Reference = 0;
      
      Stat_Curr_a_b = GET_PHASE_CURRENTS();
      Stat_Curr_alfa_beta = Clarke(Stat_Curr_a_b);
      Stat_Curr_q_d = Park(Stat_Curr_alfa_beta, SLESS_ALIGNMENT_ANGLE_S16);  
      /*loads the Torque Regulator output reference voltage Vqs*/   
      Stat_Volt_q_d.qV_Component1 = PID_Regulator(hTorque_Reference,
                        Stat_Curr_q_d.qI_Component1, &PID_Torque_InitStructure);  
      /*loads the Flux Regulator output reference voltage Vds*/
      Stat_Volt_q_d.qV_Component2 = PID_Regulator(hFlux_Reference,
                          Stat_Curr_q_d.qI_Component2, &PID_Flux_InitStructure);

      RevPark_Circle_Limitation();

      /*Performs the Reverse Park transformation,
      i.e transforms stator voltages Vqs and Vds into Valpha and Vbeta on a
      stationary reference frame*/

      Stat_Volt_alfa_beta = Rev_Park(Stat_Volt_q_d);

      /*Valpha and Vbeta finally drive the power stage*/
      CALC_SVPWM(Stat_Volt_alfa_beta);
    }
    else
    {
      wAlignmentTbase = 0;               
      Stat_Volt_q_d.qV_Component1 = Stat_Volt_q_d.qV_Component2 = 0;
      hTorque_Reference = PID_TORQUE_REFERENCE;
      hFlux_Reference = PID_FLUX_REFERENCE;
      Start_Up_State = RAMP_UP;
      hAngle = SLESS_ALIGNMENT_ANGLE_S16;      
    }
#else
    Start_Up_State = RAMP_UP;   
#endif   
    break;
   
  case RAMP_UP:
    wTime ++;  
    if (wTime <= I_STARTUP_PWM_STEPS)
    {     
      wStart_Up_Freq += hFreq_Inc;
      wStart_Up_I += hI_Inc;
    }
    else if (wTime <= FREQ_STARTUP_PWM_STEPS )
    {
      wStart_Up_Freq += hFreq_Inc;
    }      
    else
    {
      MCL_SetFault(START_UP_FAILURE);
      //Re_initialize Start Up
      STO_StartUp_Init();
    }
   
    //Add angle increment for ramp-up
    hAux = wStart_Up_Freq/65536;
    hAngle = (s16)(hAngle + (s32)(65536/(SAMPLING_FREQ/hAux)));
        
    Stat_Curr_a_b = GET_PHASE_CURRENTS();
    Stat_Curr_alfa_beta = Clarke(Stat_Curr_a_b);
    Stat_Curr_q_d = Park(Stat_Curr_alfa_beta, hAngle);
   
    hAux = wStart_Up_I/1024;
    hTorque_Reference = hAux;      
    hFlux_Reference = 0;
           
    /*loads the Torque Regulator output reference voltage Vqs*/   
    Stat_Volt_q_d.qV_Component1 = PID_Regulator(hTorque_Reference,
                        Stat_Curr_q_d.qI_Component1, &PID_Torque_InitStructure);
    /*loads the Flux Regulator output reference voltage Vds*/
    Stat_Volt_q_d.qV_Component2 = PID_Regulator(hFlux_Reference,
                          Stat_Curr_q_d.qI_Component2, &PID_Flux_InitStructure);
   
    RevPark_Circle_Limitation();
  
    /*Performs the Reverse Park transformation,
    i.e transforms stator voltages Vqs and Vds into Valpha and Vbeta on a
    stationary reference frame*/
   
    Stat_Volt_alfa_beta = Rev_Park(Stat_Volt_q_d);
  
    /*Valpha and Vbeta finally drive the power stage*/
    CALC_SVPWM(Stat_Volt_alfa_beta);
   
    STO_Calc_Rotor_Angle(Stat_Volt_alfa_beta,Stat_Curr_alfa_beta,MCL_Get_BusVolt());
   
    if (IsObserverConverged()==TRUE)
    {      
      PID_Speed_InitStructure.wIntegral = (s32)(hTorque_Reference*256);
      STO_StartUp_Init();  
      State = RUN;
      if ((wGlobal_Flags & SPEED_CONTROL) != SPEED_CONTROL)
      {
        hTorque_Reference = PID_TORQUE_REFERENCE;
        hFlux_Reference = PID_FLUX_REFERENCE;
      }      
    }   
    break;
  default:
    break;
  }   
}

/*******************************************************************************
* Function Name : STO_StartUp_Init
* Description : This private function initializes the sensorless start-up
* Input : details the input parameters.
* Output : details the output parameters.
* Return : details the return value.
*******************************************************************************/
void STO_StartUp_Init(void)
{
  //Re_initialize Start Up
  Start_Up_State = S_INIT;  
  hAngle = 0;
  wTime = 0;
  wStart_Up_Freq = 0;
  bConvCounter = 0;
}      

单片机_电子爱好者

龙吞潭水 发表于 2018-11-29 09:29
楼主，能不能分析一下 FOC 2.0 无感启动过程啊？  
void STO_Start_Up(void)
{

无感，我有时间看下，其实2.0的库是没有什么启动算法的比较简单，没有必要一定要照搬他的，按照一般的定位，开环，闭环就好了

单片机_电子爱好者

龙吞潭水 发表于 2018-11-29 09:29
楼主，能不能分析一下 FOC 2.0 无感启动过程啊？  
void STO_Start_Up(void)
{

我今天看了一下，st的无感启动流程大致是三步：预定位 强拖 闭环
预定位： 转矩电流给0  励磁电流给设定的最大电流值(从0增加到SLESS_I_ALIGNMENT) 把D轴吸到90度位置，执行时间是SLESS_T_ALIGNMENT设定的值默认700ms   时间已到完成预定位
强拖：    励磁电流给0  转矩电流从FIRST_I_STARTUP增加到设定的最大电流值FINAL_I_STARTUP执行时间I_START_UP_DURATION(默认FIRST_I_STARTUP=FINAL_I_STARTUP)，并且在电流增加的过程角速度dpp从0增加到FINAL_START_UP_SPEED，执行时间FREQ_START_UP_DURATION，并且一直检测无感算法是否收敛，如果收敛闭环，否则继续拖，如果时间大于FREQ_START_UP_DURATION还未收敛，认为启动失败
闭环 : 就是无感估算位置啦
其实说白了就是BLDC的升压升频拖动，默认恒压升频拖动，讲的够详细了吧，个人愚见，有更好的启动算法可以讨论

龙吞潭水

单片机_电子爱好者 发表于 2018-12-10 16:57
我今天看了一下，st的无感启动流程大致是三步：预定位 强拖 闭环
预定位： 转矩电流给0  励磁电流给设定 ...

十分感谢您的讲解， 看来收益匪浅，  但是小弟还是有个问题不明白，转矩电流给定零的话，我理解成没有扭矩，即使D轴给了一个电流， 又怎么吸到90度位置啊 ？

单片机_电子爱好者

龙吞潭水 发表于 2018-12-11 12:26
十分感谢您的讲解， 看来收益匪浅，  但是小弟还是有个问题不明白，转矩电流给定零的话，我理解成没有扭 ...

转矩的定义是一直超前转子产生磁场力90度的力这样转矩做功才会最大，而励磁则是和磁场方向在同一直线上，但是这个定义的前提是知道转子的位置，而启动前位置不知道，其实给励磁或者给转矩效果是一样的，你可以试一下，用带霍尔的看下实际位置有什么区别，我理解用转矩拖动到90度的位置时开环拖动时的角度应该超前该角度90度即180度开始，而用励磁给多少度开环拖动就是从多少度开始拖，因此此处可以理解成吸，这个还得实际去验证，理论上是这样

单片机_电子爱好者

龙吞潭水 发表于 2018-12-11 12:26
十分感谢您的讲解， 看来收益匪浅，  但是小弟还是有个问题不明白，转矩电流给定零的话，我理解成没有扭 ...

我之前回复了不知道为什么没了，转矩的定义是和转子磁场力成90度夹角，励磁是和磁场力在同一个直线上，正常控制时如果Ld=lq，我们Id=0,控制就可以实现最优的控制，但是在预定位阶段我们不知道转子的位置，这时候我们给定的励磁或者转矩其实对于电机是一样的，只不过这两个力之间有90度的夹角，只给转矩时，角度给90度时，转子被拖动到90度，但是由于我们的控制转矩是要超前转子90度的，则在开环拖动时起始的角度应该是要给180度；如果只给励磁，角度给90度时，转子被拖动到90度时，但此时的90度是相对于励磁而言的，因此拖动时初始位置直接给90度就好，因此可以叫吸到90度，实际你可以试下两种方法用霍尔看下转子的实际位置在哪个地方

龙吞潭水

嗯，小白对于您的讲解，总算明白了一些。另外请教一个PI 参数， 为啥要除以1024  或者 16384 等一些列参数

单片机_电子爱好者

龙吞潭水 发表于 2018-12-12 10:14
嗯，小白对于您的讲解，总算明白了一些。另外请教一个PI 参数， 为啥要除以1024  或者 16384 等一些列参数 ...

因为在pi系数中乘了啊，你测试了2.0的无感吗？效果怎么样

龙吞潭水

单片机_电子爱好者 发表于 2018-12-13 14:04
因为在pi系数中乘了啊，你测试了2.0的无感吗？效果怎么样

我在看5.0的代码，发现看不懂， 转2.0的代码，2.0的代码清晰很多   实际电机没有调试过