STM32控制無刷電機(jī)有哪幾種方式？哪種方式便于學(xué)習(xí)和理解？

ID:513716 · 發(fā)表于 2019-5-6 10:43

想問一下各位大佬，STM32單片機(jī)控制無刷直流電機(jī)都有哪幾種方式？哪種方式便于學(xué)習(xí)和理解？

ID:528313 · 發(fā)表于 2019-5-6 11:12

通過PWM控制，能通過控制占空比調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速

ID:345562 · 發(fā)表于 2019-5-6 12:13

主流用PWM方試，扁門用調(diào)壓也行。

ID:432823 · 發(fā)表于 2019-5-6 14:06

STM32發(fā)出PWM給電調(diào)控制無刷電機(jī)

ID:529287 · 發(fā)表于 2019-5-7 13:09

無刷直流電機(jī)是在有刷直流電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，具有無極調(diào)速、調(diào)速范圍廣、過載能力強(qiáng)、線性度好、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕、出力大等優(yōu)點(diǎn)，解決了有刷電機(jī)存在的一系列問題，廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備、儀器儀表、家用電器、機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域。由于無刷電機(jī)沒有電刷進(jìn)行自動(dòng)換向，因此需要使用電子換向器進(jìn)行換向。無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的就是這個(gè)電子換向器的功能。
無刷直流電機(jī)是在有刷直流電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，具有無極調(diào)速、調(diào)速范圍廣、過載能力強(qiáng)、線性度好、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕、出力大等優(yōu)點(diǎn)，解決了有刷電機(jī)存在的一系列問題，廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備、儀器儀表、家用電器、機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域。由于無刷電機(jī)沒有電刷進(jìn)行自動(dòng)換向，因此需要使用電子換向器進(jìn)行換向。無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的就是這個(gè)電子換向器的功能。
目前，主流的無刷直流電機(jī)的控制方式有3種：FOC（又稱為矢量變頻、磁場(chǎng)矢量定向控制）、方波控制（也稱為梯形波控制、120°控制、6步換向控制）和正弦波控制。那么這3種控制方式都各有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢？
方波控制：用霍爾傳感器或者無感估算算法獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，然后根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置在360°的電氣周期內(nèi)，進(jìn)行6次換向（每60°換向一次）。每個(gè)換向位置電機(jī)輸出特定方向的力，因此可以說方波控制的位置精度是電氣60°。由于在這種方式控制下，電機(jī)的相電流波形接近方波，所以稱為方波控制。
方波控制方式的優(yōu)點(diǎn)是控制算法簡(jiǎn)單、硬件成本較低，使用性能普通的控制器便能獲得較高的電機(jī)轉(zhuǎn)速；缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、存在一定的電流噪聲、效率達(dá)不到最大值。方波控制適用于對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)性能要求不高的場(chǎng)合。
正弦波控制
正弦波控制方式使用的是SVPWM波，輸出的是3相正弦波電壓，相應(yīng)的電流也是正弦波電流。這種方式?jīng)]有方波控制換向的概念，或者認(rèn)為一個(gè)電氣周期內(nèi)進(jìn)行了無限多次的換向。顯然，正弦波控制相比方波控制，其轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較小，電流諧波少，控制起來感覺比較“細(xì)膩”，但是對(duì)控制器的性能要求稍高于方波控制，而且電機(jī)效率不能發(fā)揮到最大值。
FOC控制
正弦波控制實(shí)現(xiàn)了電壓矢量的控制，間接實(shí)現(xiàn)了電流大小的控制，但是無法控制電流的方向。FOC控制方式可以認(rèn)為是正弦波控制的升級(jí)版本，實(shí)現(xiàn)了電流矢量的控制，也即實(shí)現(xiàn)了電機(jī)定子磁場(chǎng)的矢量控制。制了電機(jī)定子磁場(chǎng)的方向，所以可以使電機(jī)定子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)時(shí)刻保持在90°，實(shí)現(xiàn)一定電流下的最大轉(zhuǎn)矩輸出。FOC控制方式的優(yōu)點(diǎn)是：轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、效率高、噪聲小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；缺點(diǎn)是：硬件成本較高、對(duì)控制器性能有較高要求，電機(jī)參數(shù)需匹配。由于FOC的優(yōu)勢(shì)明顯，目前已在很多應(yīng)用上逐步替代傳統(tǒng)的控制方式，在運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)中備受青睞。

ID:395522 · 發(fā)表于 2019-5-8 08:58

PWM SPWM SVPWM
開回路控制(open loop) 閉回路控制(close loop)
P、PD、PI、PID控制

建議從基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)速調(diào)整控制學(xué)起

ID:230559 · 發(fā)表于 2019-5-8 09:19

電機(jī)控制的算法模型很重要，也是產(chǎn)品性能關(guān)鍵。

ID:530329 · 發(fā)表于 2019-5-8 09:47

可以采用PWM方式控制電機(jī)轉(zhuǎn)速. MOSFFET驅(qū)動(dòng)電機(jī)，霍爾傳感器檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置。

ID:529244 · 發(fā)表于 2019-5-8 10:05

FOC(又稱為矢量變頻、磁場(chǎng)矢量定向控制)、方波控制(也稱為梯形波控制、120°控制、6步換向控制)和正弦波控制

ID:530034 · 發(fā)表于 2019-5-8 10:59

開回路控制(open loop) PWM SPWM SVPWM
閉回路控制(close loop) P、PD、PI、PID

ID:531522 · 發(fā)表于 2019-5-9 14:28

轉(zhuǎn)速的控制、換向的控制、PWM控制、變結(jié)構(gòu)控制幾種

ID:531522 · 發(fā)表于 2019-5-9 14:30

換相的控制根據(jù)定子繞組的換相方式，首先找出三個(gè)轉(zhuǎn)子磁鋼位置傳感器信號(hào)H1、H2、H3的狀態(tài)，與6只功率管之間的關(guān)系，以表格形式放在單片機(jī)的EEPROM中。8751根據(jù)來自H1、H2、H3的狀態(tài)，可以找到相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通的功率管，并通過P1口送出，即可實(shí)現(xiàn)直流無刷電動(dòng)機(jī)的換相。

轉(zhuǎn)速的控制在直流無刷電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的過程中，只要通過控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓U0，就可控制直流無刷電動(dòng)機(jī)的電流，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)的電流。即8751單片機(jī)通過傳感器信號(hào)的周期，計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并把它同給定轉(zhuǎn)速比較，如高于給定轉(zhuǎn)速，則減小P2口的輸出數(shù)值，降低電動(dòng)機(jī)電流，達(dá)到降低其轉(zhuǎn)速的目的。反之，則增大P2口的輸出數(shù)值，進(jìn)而增大電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

PWM控制轉(zhuǎn)速控制也可以通過PWM方式來實(shí)現(xiàn)。

變結(jié)構(gòu)控制當(dāng)直流無刷電動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)狀態(tài)或在調(diào)整過程中，采用直流無刷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行模式，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)相應(yīng)的快速性，一旦電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速到了給定值附近，馬上把它轉(zhuǎn)入同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式，以保證其穩(wěn)速精度。這時(shí)計(jì)算機(jī)只需要按一定頻率控制電動(dòng)機(jī)的換相，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)在通過位置傳感器的信號(hào)周期，來測(cè)量其轉(zhuǎn)速大小，并判斷它是否跌出同步。一旦失布，則馬上轉(zhuǎn)到直流無刷電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，并重新將其拉入同步。

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